Multioborová exkurze BIOLOGIE – FYZIKA – CHEMIE · BIOLOGIE ŽIVOČICHOVÉ NAŠÍ KRAJINY 3 vajíčka jednotlivě na živné rostliny. Housenky jsou poměrně polyfágní, živí

PRAKTICKÁ VÝUKA PŘÍRODOVĚDNÝCH PŘEDMĚTŮ NA ZŠ A SŠ

CZ.1.07/1.1.30/02.0024

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Multioborová exkurze

BIOLOGIE – FYZIKA – CHEMIE

Téma: ŽIVOČICHOVÉ NAŠÍ KRAJINY PRAHA ASTRONOMICKÁ

PRŮMYSL ZALOŽENÝ NA CHEMICKÝCH PROCESECH A JEHO VLIV NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

BIOLOGIE ŽIVOČICHOVÉ NAŠÍ KRAJINY

2

TÉMA: ŽIVOČICHOVÉ NAŠÍ KRAJINY

AUTOKA: Mgr. MICHAELA JÍZBOVÁ

1 CHARAKTERISTIKA OBLASTI

Multioborové exkurze se odehrává v Chráněné krajinné oblasti České středohoří a v její blízkosti. Tato CHKO se rozprostírá na severu Čech, po obou březích dolního toku Labe a zaujímá rozlohu 1063 km2. CHKO v sobě zaujímá maloplošná zvláště chráněná území (5 národních přírodních rezervací, 8 národních přírodních památek, 12 přírodních rezervací, 18 přírodních památek). Tato CHKO zabírá téměř celou geomorfologickou jednotku pohoří České středohoří. Pro tuto oblast jsou typické kuželovité tvary kopců, které jsou výsledkem třetihorní vulkanické činnosti, která vytlačila vyvřeliny většinou čedičového typu a znělce do těchto tvarů. Specifické přírodní podmínky jsou důvodem, proč je České středohoří jedna z nejbohatších oblastí na množství druhů rostlin a živočichů v České republice. Charakteristická jsou teplomilná stepní společenstva a společenstva sutí a na ně vázaný výskyt několika desítek druhů, které jsou v rámci státu prohlášeny za kriticky nebo silně ohrožené. Ze zástupců fauny zde hojně žije Vipera berus (zmije obecná), Lacerta agilis (ještěrka obecná) a Anguis fragilis (slepýš křehký). V České Bráně se vyskytuje i Lacerta viridis (ještěrka zelená). Na vlhčích místech žije Natrix natrix (užovka obojková), Salamandra salamandra (mlok skvrnitý). V okolí řek, potoků, vodních nádrží a mokřin žije vodní ptactvo - různé druhy kachen, Fulica atra (lyska černá), potápky, volavky, labutě, vzácně Ciconia ciconia (čáp bílý) a Ciconia nigra (čáp černý) Mezi savce, kteří zde žijí patří například šelmy jako Meles meles (jezevec lesní), Mustela putorius (tchoř tmavý), Mustela nivalis (lasice kolčava) a vzácně i Mustela erminea (lasice hranostaj). Také se zde vyskytují drobní savci jako Glis glis (plch vvelký), Muscardinus avellanarius (plšík lískový), Sorex minutus (rejsek malý), Neomys fodiens (rejsec vodní), Neomys anomalus (rejsec černý), Crocidura suaveolens (bělozubka šedá). Najdeme tu také dravce a sovy - Buteo buteo (káně lesní), Falco tinnunculus (poštolka obecná), Buteo lagopus (káně rousná), Accipiter gentilis (jestřáb lesní), Accipiter nisus (krahujec obecný), vzácně Bubo bubo (výr velký), častěji Tyto alba (sova pálená), Strix aluco (puštík obecný) a Asio otus (kalous ušatý). Najdeme zde i chráněné druhy hmyzu například Iphiclides podalirius (otakárka ovocného) a Papilio machaon (otakárka fenyklového), Lucanus cervus (roháče obecného).

1.1 Přehled jednotlivých významných druhů

V této části se seznámíme s jednotlivými zajímavými a významnými druhy pro tuto oblast, není možné vyjmenovat všechny druhy, proto jsou tu vybrány jen ty významné.

Callimorpha quadripunctaria (přástevník kostivalový) Tento druh preferuje skalnaté lesostepi, osluněné křovinaté stráně, řídké teplomilné doubravy, teplé suťové lesy. Druh má jednu generaci do roka, dospělci se vyskytují od konce června do začátku září, s vrcholem koncem července a první polovině srpna. Samice kladou


3

vajíčka jednotlivě na živné rostliny. Housenky jsou poměrně polyfágní, živí se především hluchavkami, šalvějemi, sadcem konopáčem, starčeky, vrbovkami, ale i některými listnatými dřevinami (např. lískou, ostružiníky nebo zimolezy). Housenky se líhnou v září, přezimují a kuklí se v květnu následujícího roku při povrchu země. V České republice se přástevník kostivalový vyskytuje v nižších a středních polohách. V minulosti byl dost rozšířený, dnes je lokálně hojný převážně v termofytiku, především v okolí Prahy, v kaňonu Berounky, v Českém krasu, Českém středohoří, na Moravě především v Moravském krasu, na Pálavě a v NP Podyjí. Vymizel naopak ze západních a východních Čech a z větší části Českomoravské vrchoviny. Druh není v České republice ohrožen. Ale jsou ohrožena typická místa jeho výskytu - skalní lesostepi - zarůstáním a absencí aktivní péče. Intenzivní hospodaření na lokalitách (intenzivní pastva, plošné sečení luk) je pro tento druh negativní z důvodu ničení obývaného habitatu. Pozitivní je naopak extenzivní způsob hospodaření spolu s odstraňováním náletových dřevin, regulace porostu mozaikovitým sečením (jedenkrát ročně) nebo řízenou extenzivní pastvou. V opačném případě to vede k přirozeným změnám stanoviště (zarůstání). Zalesňování lokalit má stejný dopad jako zarůstání. Ještě horší je plošné používáním biocidů na lokalitách i v jejich nejbližším okolí.

Obr. 1 Callimorpha quadripunctaria (přástevník kostivalový), kmen Arthropoda -

členovci » třída Insecta - hmyz » řád Lepidoptera - motýli » čeleď Arctiidae –

přástevníkovití. Zdroj: http://www.pyrgus.de/Callimorpha_quadripunctaria.html

Maculinea alcon (modrásek hořcový)


4

Tento druh preferuje suché křovinaté stráně, často na bazickém podloží, především extenzívní pastviny, v současnosti také tankodromy ve vojenských prostorech. Tento druh je úzce spjat s živnou rostlinou a koloniemi hostitelských mravenců z rodu Myrmica. Jedná se tedy o unikátní systém, který je známa u bezobratlých jen výjimečně. Modrásek hořcový preferuje bezlesí, především osluněné a závětrné stanoviště. Stupeň jeho ohrožení úzce souvisí i s ohrožením živné rostliny, kterou je hořec hořepník (Gentiana pneumonanthe) a hořec křížatý (Gentiana cruciata). Což jsou rostliny uvedené v červeném seznamu ohrožených cévnatých rostlin ČR jako silně ohrožené. V Evropě i v České republice žijí čtyři druhy ohrožených modrásků z rodu Maculinea, přičemž každý má svou živnou rostlinu, která slouží larvám k vývoji až do jejich 4. instaru. Celý rod Maculinea žije v myrmekofilním vztahu s mravenci rodu Myrmica. Každý zástupce rodu má víceméně specifické druhy hostitelských mravenců, u některých druhů se mohou shodovat a u některých se mohou lišit i v rámci druhu v závislosti na areálu rozšíření. Vývoj začíná nakladením relativně velkých vajíček na poupata a květy hořce. Vylíhlé housenky se živí 2–3 týdny nezralými semeníky, poté se prokoušou ven a vypadávají na zem. Jejich tělo obsahuje atraktanty, díky nimž je mravenčí dělnice považují za své larvy a odnesou je do mraveniště. Larvy Maculinea alcon se nechávají mravenci krmit. Vývoj může být jednoletý nebo dvouletý. Zpravidla na jaře se housenky kuklí a v létě vylíhlí motýli opouštějí mraveniště.

Obr. 2 Maculinea alcon (modrásek hořcový), vlevo sameček, vpravo samička, kmen

Arthropoda - členovci » třída Insecta - hmyz » řád Lepidoptera - motýli » čleď

Lycaenidae – modráskovití. Zdroj: http://www.lepidoptera.cz/index.php?id=96

Rozšíření v České republice je velmi lokální, je známo jen několik populací v českém a moravském termofytiku. Recentně byl zjištěn na Kokořínsku, Litoměřicku, v bývalém vojenském výcvikovém prostoru Mladá-Milovice, na Znojemsku, ve Žďánických vrších a v Bílých Karpatech. Tento druh je považován za vymírající, kriticky ohrožený. Ukončení tradičního managementu vede k zarůstání lokalit expanzivními druhy trav a keřů, tedy k nevyhnutelnému zániku modrásčích populací. Kolonie hostitelských mravenců se mohou v dostatečné početnosti a hustotě udržet pouze na lokalitách s nízkým a řídkým vegetačním krytem. Přežití životaschopných populací závisí na extenzívní pastvě či na jiných typech narušení, které zajišťují vhodné podmínky. Nejvhodnějším způsobem obhospodařování je extenzivní pastva


5

malých stád koz a ovcí. Nezbytná je především likvidace náletových dřevin a maloplošné narušení drnu v okolí hořců, tak aby mohlo dojít k přirozenému zmlazení populace. Ve vojenských výcvikových prostorech dochází k opakovanému maloplošnému narušení především v důsledku pohybu vojenské techniky, výbuchům cvičné munice a lokálním požárům.

Obr. 3 Mapa výskytu modráska hořcového v České republice. Zdroj:

http://www.lepidoptera.cz/index.php?id=96


6

Obr. 4 Apion flavimanum (nosatčík), kmen Arthropoda - členovci » třída Insecta - hmyz

» řád Coleoptera - brouci » čeleď Brentidae – dlouhanovití. Zdroj:

http://www.biolib.cz/cz/taxon/id12486/

Cepaea vindobonensis - páskovka žíhaná Tento plž má kulovitou ulitu, dosahuje velikosti 20-25 mm. Na béžové ulitě je pět tmavohnědých pruhů (poslední pruh je nejširší), mezi prvním, druhým a druhým, třetím pruhem jsou dva tenké proužky. Obústí ulity je okrouhlé, světle hnědé. Ulita je rýhovaná. Noha je světlá. Od zbylých našich dvou druhů páskovek - páskovky hajní (Cepaea nemoralis) a páskovky keřové (Cepaea hortensis), lze tento druh rozeznat podle tmavé pásky, která dominuje v píštělové krajině. Páskovka hajní má obústí hnědé, páskovka keřová ho má bílé (světlé). Na rozdíl od předešlých druhů páskovka žíhaná nevytváří barevné formy a obývá suché biotopy. Tento druh páskovky obývá teplé oblasti, kde vyhledává křovinaté stráně, skalnaté stepi, ale najdeme ji i podél cest. Na těchto lokalitách je hojná a vyskytuje se i ve větším množství. Najdeme jí na rostlinstvu, ale i na skalách. Suché období přečkává zapouzdřená vápenitou blankou. Tento druh, hojný pouze v teplých oblastech a vázaný na lokality stepního charakteru, je považován za téměř ohrožený - NT.


7

Obr. 5 Cepaea vindobonensis (páskovka žíhaná) s výrazně rýhovanou ulitu, kmen

Mollusca - měkkýši » třída Gastropoda - plži » řád Pulmonata - plicnatí » čeleď

Helicidae – hlemýžďovití. Zdroj:

http://www.biolib.cz/en/taxonimage/id992/?taxonid=2978

Buffo viridis - ropucha zelená

Tento druh žáby má zavalité tělo dosahující velikosti do 9 cm (samci jsou menší) a má nápadné příušní žlázy (parotidy). Na hřbetní straně má zelenavé skvrny na světlém podkladu občas s červenými skvrnkami. Samci mají vnitřní nepárový rezonanční měchýř, který je zřetelný při kvákání. Ropucha zelená vyhledává osluněné nádrže, větší kaluže, rumiště, zahrady, lokality stepního a lesostepního charakteru. Dříve hojná ve městech na rumištích a zanedbaných plochách, kde dnes stojí například supermarkety. Její potravou jsou suchozemští bezobratlí. Potravu loví vymrštěním jazyka, větší kořist (např. žížaly) uchopuje přímo do čelistí. Je to převážně noční druh, pouze v období rozmnožování je aktivní i přes den. Rozmnožování probíhá od dubna do května. Samci se ozývají flétnovitým: „irrrrr.....irrrrr.....irrrrr.....“. Snůška je v podobě provazců a obsahuje 3 – 5 tisíc vajíček. V České republice je tento druh rozšířen ostrůvkovitě v nižších a středních polohách.


8

Obr. 6 Bufo viridis (ropucha zelená), kmen Chordata - strunatci » třída Amphibia -

obojživelníci » řád Anura - žáby » čeleď Bufonidae – ropuchovití. Zdroj:

http://www.biolib.cz/en/taxonimage/id4750/?taxonid=324

Salamandra salamandra - mlok skvrnitý Mlok skvrnitý má velkou, širokou a zploštělou hlavu s nápadnými příušními žlázami (parotidami). Tělo dosahuje délky nejčastěji do 20 cm a je zavalité a válcovité. Ocas má válcovitý, ze stran zploštělý, tupě zakončený. Nápadné žlutočerné zbarvení představuje výstražné (aposematické) zbarvení. Tento druh preferuje vlhké listnaté a smíšené lesy v okolí potůčků a pramenišť. Vyskytuje se zejména na zarostlých a suťovitých svazích, s dostatkem úkrytů. Mlok skvrnitý se živí živočišnou potravou, jako jsou žížaly, slimáci, hmyz, pavouci a další bezobratlí. Aktivní je převážně v noci, ve dne jen za deštivého počasí. Mloci se rozmnožují na souši v druhé polovině roku v létě a na podzim. Samec nese samici na zádech a odkládá spermatofor, který samice nasaje do kloaky. Oplozená vajíčka se vyvíjejí v těle samice, na jaře samice rodí larvy do potůčků. Tento způsob rozmnožování se nazývá ovoviviparie. V České republice se vyskytuje mozaikovitě na území. Jako všichni ocasatí obojživelníci Střední Evropy snáší spíše nižší teploty, ta by neměla dlouhodobě přesáhnout 20°C. Mlok skvrnitý je druh silně ohrožený. Všichni v Evropě žijící ocasatí obojživelníci jsou navíc zahrnuti v tzv. Bernské konvenci. Jedná se o mezinárodní úmluvu o ochraně evropských planě rostoucích rostlin, volně žijících živočichů a přírodních stanovišť.


9

Obr. 7 Salamandra salamandra (mlok skvrnitý), kmen Chordata - strunatci » třída

Amphibia - obojživelníci » řád Salamandroidea - mloci » čeleď Salamandridae –

mlokovití. Zdroj: http://www.biolib cz/cz/taxon/id307

Vipera berus (Zmije obecná) Zmije obecná je velmi přizpůsobivá, obývá rozmanité biotopy a dokáže snést mnohdy až extrémní kolísání teplot, zejména ve vysokých nadmořských výškách. Vyskytuje se od Anglie po Sachalin, od Středozemního moře až za severní polární kruh. Má ráda dostatek slunečního záření a vlhkosti. Často se vyskytuje například na prosluněných horských stráních, v rašeliništích nebo mokřadech. Zmije vykazuje obvykle noční aktivitu (potravu loví v noci, výjimkou jsou horské populace, které loví převážně za dne) přes den je ukryta nebo se vyhřívá na sluníčku. V České republice je výskyt zmije v nížinách ojedinělý, typickým areálem rozšíření jsou naopak výše položené oblasti s nadmořskou výškou nad 600 metrů, včetně nejvyšších horských poloh. Tělo zmije je zavalité s průměrnou délkou 65cm u samců a 80cm u samic. Hlavu má širokou trojúhelníkovitého tvaru. Všechny druhy zmijí mají vertikální roztažitelnou čočku. Specifickým znakem je kresba na hřbetní straně těla, která vede od konce hlavy po ocas s častým zbarvením od černé barvy až po šedavě stříbrnou. Zbarvení je velice variabilní může být od základní šedivé, pískové, okrové, načervenalé, černé, olivově zabarvené, kovově modré až po černé. Škála zabarvení je podmíněna především místem výskytu. Tento druh se živí především drobnými savci, jako jsou hraboši, myši, norníci, rejsci, bělozubky a krtci. Mladé zmije se živí malými skokany, čolky, mladými ještěrkami, slepýši, žížalami a slimáky. Zmije obecná patří mezi velmi plachá zvířata a člověka se bojí. Útočí jen v případě, když už nemá jinou možnost. Ve většině případů uštknutí šlo většinou o náhodný kontakt (šlápnutí, přimáčknutí, sednutí). Tento druh v zimě hibernuje v podzemních norách nebo v puklinách skal, kde může být mnohem hlouběji. Na jaře po skončení hibernace se zmije páří. Tento druh patří mezi


10

vejcoživorodé (ovoviviparní), tím se dokázala přizpůsobit nepříznivým podmínkám (zejména chladu), ve kterých se vyskytuje. Zmije udržuje svá vejce uvnitř těla, kde jsou vyživovány. Délka gravidity se pohybuje od 2 až 3 měsíců a je ovlivněna klimatickými podmínkami. Samice rodí 3 až 20 mláďat. Samci pohlavně dospívají kolem 3. až 4. roku, samice až kolem 4. až 5. roku života. Jedovatost zmije obecné je častým důvodem jejího hubení. V posledních letech byla téměř vyhubena z původních lokalit. V současné době je zmije obecná přísně chráněna. Všechny druhy zmijí ale i například chřestýši mají solenoglyfním typem zubů a jsou schopni regulovat množství vstříknutého jedu. Často ani při kousnutí v obraně jed nevpouštějí. Pochopitelně to není pravidlo a nemůžeme na to spoléhat. Jed zmije obecné je složen z mnoha desítek biologický aktivních látek, proteinových toxinů a enzymů. Z široké palety nejnebezpečnějších hadích toxinů nejsou v jedu zmije obecné obsaženy paralyzující postsynaptické neurotoxiny, kardiotoxiny, myotoxiny a látky nekrotizující. Letální dávka pro zdravého dospělého člověka je kolem 15 mg jedu v sušině a je srovnatelná s letální dávkou kobry indické (Naja naja) nebo Chřestýše brazilského (Crotalus durissus). Na druhou stranu dávky 15 mg jedu v sušině většina dospělých jedinců zmije nepřesahuje. V ČR bylo za roky 1999 - 2005 konzultováno v Toxinologickém centru Všeobecné fakultní nemocnice v Praze okolo 90 případů. V rámci těchto hlášených intoxikací bylo zjištěno 14 případů systémové intoxikace a 17 případů izolované lokální reakce. V souboru 11 uštknutých hospitalizovaných dětí na Slovensku u tří z nich nedošlo vůbec k aplikaci jedu, lokální reakce byly zaznamenány u 8 pacientů a celkové příznaky pouze u jednoho dítěte.

Obr. 8 Vipera berus (zmije obecná), kmen Chordata - strunatci » třída Reptilia - plazy

» řád Squamata – Šupinatí» podřád Serpentes – Hadi. Zdroj:

http://www.biolib.cz/cz/taxonimage/id27151


11

Lacerta viridis - ještěrka zelená Ještěrka zelená je největší středoevropská ještěrka dosahující velikosti 22-40 cm a je nápadná svým jasně zeleným zbarvením. Samice jsou hnědozelené. Má výrazně protaženou hlavu, ocas je dlouhý a tvoří zhruba 60% délky jejího těla. Má dlouhé a silné zadní končetiny s pěti prsty s drápy. Tento druh se vyskytuje v suchých stepních a lesostepních lokalitách, v České republice je poměrně hojná ve středním Povltaví, v Podyjí, na Pálavě. Její výskyt je udáván především mezi 200 a 350 metry nad mořem. Často se vyskytuje na skalnatých svazích nebo v údolích kolem řek. Má raději spíše členitý terén především suché a sluncem vyhřáté křovinaté stráně, které jí v případě potřeby poskytují rychle dostupný úkryt. Ještěrka zelená je značně teplomilná a je aktivní za dne, ve Střední Evropě zimuje od září do dubna, přezimuje ve skalních puklinách, norách nebo v dutinách stromů. Většina párů se spáří do května. Poté nakladou během června a července většinou 5 až 21 vajec, která kladou spíše do vlhčích míst, několik centimetrů pod zemský povrch. Mladé ještěrky se líhnou po 60 - 100 dnech a dosahují velikosti přibližně 8 - 10 centimetrů. Potravu tvoří hmyz a drobní plazi někdy i drobní ptáci a hlodavci. Ještěrka zelená je chráněna zákonem jako kriticky ohrožený druh. Důvodem je hlavně to, že je to druh velmi náchylný na jakoukoliv změnu svého biotopu. Proto by měly být zachovány stepní a lesostepní oblasti, ve kterých se ještěrky běžně vyskytují.

Obr. 9 Lacerta viridis (ještěrka zelená), kmen Chordata- strunatci » řád Squamata -

šupinatí» čeleď Lacertidae – ještěrkovití. Zdroj:

http://www.biolib.cz/cz/taxon/id357

Locustella luscinioides - cvrčilka slavíková Cvrčilka slavíková je menší než vrabec domácí (délka 13,5 – 15 cm, hmotnost 13 – 21 g). Zbarvení je jednobarevně načervenale hnědé se spodní stranou těla rezavě bílou se širokým,


12

stupňovitě zakulaceným ocasem. Obě pohlaví i mláďata se neliší. Hlas - mlaskavé vábení je slyšitelné pouze zblízka, zpěv je monotónní, někdy velmi dlouhé cvrčení „errrrr“. Žije skrytě v bažinatých oblastech s rozsáhlými rákosinami, často zarostlými vrbovým křovím. Při zpěvu obvykle šplhá vzhůru po rákosových stéblech. Hnízdí v květnu až červenci, 2x ročně. Tento druh si staví poměrně velké hnízdo z rákosových stébel a listů v hustém porostu nízko nad vodou. Samice snáší 4- 5 bělavých, jemně červenohnědě skvrnitých vajec, na kterých sedí oba rodiče po dobu 12 dnů a mláďata poté oba krmí po dobu 12 - 14 dnů. Tento druh se živý hmyzem, je to tažný pták, zimující v tropické Africe jižně od Sahary, k nám přilétá v dubnu a odlétá koncem srpna a v září. U nás se jedná o nejvzácnější druh cvrčilky. Vyskytuje se převážně v rybničnatých oblastech nižších poloh, většinou do 500 m n.m Tento druh je zapsán v Červeném seznamu ČR a je v kategorii EN - ohrožený druh.

Obr. 10 Locustella luscinioides (cvrčilka slavíková), kmen Chordata - strunatci » třída

Aves - ptáci » řád Passeriformes - pěvci» čeleď Locustellidae – cvrčilkovití.

Zdroj:http://www.biolib.cz/cz/taxon/id8896

Luscinia megarhynchos - slavík obecný kmen Chordata - strunatci » třída Aves - ptáci » řád Passeriformes - pěvci » čeleď Muscicapidae - lejskovití Tento druh pěvce dosahuje velikosti vrabce (15-16,5 cm, hmotnost: 16-27,5 g) vrch těla má světleji hnědý než slavík tmavý (Luscinia luscinia), křídla a ocas rezavohnědé, na hrdle bělavý, prsa okrová a ostatní spodina těla bělavá. Obě pohlaví jsou zbarvena stejně, mladí ptáci jsou na hřbetě a spodku těla šupinkovitě skvrnití. Obývá sušší biotopy než slavík tmavý (Luscinia luscinia), hlavně listnaté lesy nebo pruhy křovin a stromů s podrostem v otevřené krajině, místy i zahrady. Je to tažný druh, ze zimovišť se vrací v dubnu a květnu, odlétá od konce července do začátku října. Hnízdo staví samice,


13

často na zemi v hustém podrostu, zřídka i výše (cca do 1 m nad zemí). Snůška probíhá od konce dubna do konce června a obsahuje 3-5 vajec. Na vejcích sedí pouze samice (12-14 dní). Mláďata opouštějí hnízdo ještě neschopná letu (ve stáří 11 dnů), šplhají po vegetaci v okolí hnízda, létají ve stáří 14 dní. Pohlavně dospívají v následujícím roce. Tento druh se živí téměř výhradně živočišnou potravou (hmyz, pavouci) pouze na podzim v malé míře požírá i různé bobule. V České republice hnízdí na většině níže položených území, nejvýše vystupuje do výšek kolem 600 m.n.m., hlavními hnízdními oblastmi jsou severní a střední Čechy, zejména Polabí, jižní a střední Morava a nížinné oblasti Slezska. Tento druh je zapsán v Červeném seznamu ČR je v kategorii LC - málo dotčený druh.

Obr. 11 Luscinia megarhynchos (slavík obecný), kmen Chordata - strunatci » třída Aves -

ptáci » řád Passeriformes - pěvci » čeleď Muscicapidae – hejskovití. Zdroj:


Dendrocopos minor - strakapoud malý Tento druh má podobné zbarvený je jako strakapoud velký (Dendrocopos major), ale vrch hlavy za nahnědle bílým čelem je červený, celý vrch těla černobíle pruhovaný, stejně tak i vrchní strana křídel. Spodek těla je špinavě bílý, bez červené barvy, s podélnými tmavými skvrnami. Samice je zbarvena stejně, ale chybí jí červená barva na hlavě. Velikost těla se pohybuje mezi 14-17 cm, rozpětí křídel má 24-29 cm a váží 18-27 g. Zbarvením se podobá ostatním našim strakapoudům (Dendrocopos), je ale znatelně menší (velikosti vrabce).


14

Strakapoud malý obývá menší nebo řídké listnaté lesy, ale i lesy smíšené, lužní, břehové porosty a větší sady a parky. Hnízdí v dutinách stromů, které si sám vytesává. Od konce dubna do začátku června samice snáší většinou 5-6 vajec, sedí na nich oba rodiče 11-12 dní. Mláďata hnízdo opouštějí po 18-24 dnech, 8-14 dní jsou poté ještě rodiči voděna v okolí. Živí se živočišnou potravou (brouky, mravenci a dvoukřídlým hmyzem). Pouze v zimě si potravu příležitostně obohacuje různými semeny, zalétá i na krmítka. V celém areálu svého rozšíření je to stálý druh, v mimohnízdním období se pohybuje v nejbližším okolí hnízdišť. V České republice je rozšířen v nížinách a pahorkatinách po celém území. Ve vyšších polohách je vzácný. Tento druh je zapsán v Červeném seznamu ČR je zařazen do kategorie VU - druh zranitelný.

Obr. 12 Dendrocopos minor (strakapoud malý), kmen Chordata - strunatci » třída Aves -

ptáci » řád Piciformes - šplhavci » čeleď Picidae – datlovití. Zdroj:


Canis lupus – vlk obecný

Fotopasti umístěné v Chráněné krajinné oblasti Kokořínsko-Máchův kraj zachytily v tomto

létě v okolí Doks vlčí rodinu. Podle odborníků jde po 100 letech o první doložené

rozmnožování těchto šelem na území Čech.

Poprvé zachytila pohyb vlka v CHKO v březnu fotopast umístěná v blízkosti rybníka Břehyně

u Doks. Pozorování a následně i snímky z fotopasti z července a srpna potvrdily, že se


15

v oblasti vyskytují rodiče s vlčaty. Vlkům se v oblasti daří dobře díky velkému zalesněnému

prostoru bez lidské aktivity a také dostatku potravy, tedy hlavně drobné zvěře.

Máchův kraj se 1. 9. 2014 oficiálně stal součástí Chráněné krajinné oblasti Kokořínsko,

vznikla tak nová CHKO Kokořínsko-Máchův kraj. Vláda rozhodla na jaře, že oblast kolem

Doksů bude do CHKO nově zahrnuta. Mělo by to zaručit zachování unikátní přírody. Pro

správu oblasti to bude znamenat zvýšení nákladů na udržování, ale i rozvoj cestovního ruchu.

Rozšíření CHKO Kokořínsko o oblast Máchova kraje trvalo sedm let.

Obr. 13 Snímek vlčete fotopastí. Zdroj: CHKO Kokořínsko-Máchův kraj

Obr. 14 Snímek vlčete v CHKO Kokořínsko-Máchův kraj. Zdroj: CHKO Kokořínsko-Máchův

kraj


16

2 ÚŠTĚK, OSTRÉ (PARKOVIŠTĚ), PTAČÍ DŮL, HELFENBURK (ZŘÍCENINA HRADU),

KALVÁRIE S KŘÍŽOVOU

CESTOU

Obr. 15 Mapka oblasti vycházky Zdroj: http://www.mapy.cz /

Tato oblast se nachází mez CHKO České středohoří a CHKO Kokořínsko. Cesta vede kolem

zříceniny hradu, která leží zcela netradičně v hlubokém údolí mezi lesy na jihovýchod od vsi

Ostré. Dojde se na ni po červené turistické značce nebo po lesní cestě značené žlutou

turistickou značkou, která vede údolím potoka. Červená turistická značka začíná

na parkovišti, které leží u silnice z Úštěka do Ostrého. Počátky hradu sahají před rok 1375,

kdy Hanuš z Helfenburku prodal Helfenburk, jinak zvaný Hrádek, pražskému arcibiskupství.

Stavební přeměny po roce 1375 změnily charakter hradu od základů. Hrad byl na počátku

třicetileté války (18 listopadu 1620) vypálen, byl to první krok k jeho zkáze. Hrad postupně

upadl v zapomnění. Opuštěn zůstal až do roku 1887, kdy majitel panství Josef von Schroll

zahájil opravy hradu a rekonstrukci zřícené části věže. V současné době je hrad ve vlastnictví

města Úštěk, na jehož správním území Helfenburk leží. O údržbu a průvodcovskou činnost se

od roku 1978 stará skupina dobrovolníků.


17

3 VELKÉ ŽERNOSEKY – PO POLNÍ CESTĚ – PORTA BOHEMICA – KALVÁRIE, STRÁŽIŠTĚ,

VELKÁ A MALÁ VENDULA S VINICEMI A ZPĚT DO VELKÝCH ŽERNOSEK

Obr. 16 Mapka oblasti vycházky. Zdroj: http://www.mapy.cz

Přírodní rezervace Kalvárie zvaná též Tříkřížový vrch se nachází nedaleko Velkých Žernosek

a je součástí masivu Česká brána. Rezervace je složená z vrchů Kalvárie a Velká Vendula,

vzájemně oddělených Jelením příkopem. Na náhorní plošině se táhne valové opevnění

z doby asi 1000 let př. n. l.. Později keltské a slovanské hradiště. Je odtud hezký výhled na

Velké Žernoseky, Radobýl, Hazmburk, Lovoš, Milešovku. Z rostlinstva se zde vyskytuje stepní

květena, například kozinec rakouský, kavyl Ivanův, kosatec bezlistý, tařice skalní nebo třeba

divizna brunátná.

Z geologického hlediska se jedná o zajímavou lokalitu, která je celá tvořena mocným tělesem

amfibolitů, které je vyklíněné na rozhraní dvou významných regionálních jednotek Českého

masivu, oblastí krušnohorsko-durinské a tepelsko-barrandienské. Východně od Kalvárie

vystupují slabě metamorfované horniny fylitového komplexu.


18

4 TŘEBENICE – MUZEUM ČESKÉHO GRANÁTU, PAK AUTOBUSEM DO OBCE BOREČ ČI

DO REŽNÉHO ÚJEZDA A ODSUD NA BOREČ (FUMAROLY – SYSTÉM PROVĚTRÁVÁNÍ

KOPCE, LIPOVÉ HABŘINY A ENDEMICKÁ JATROVKA TARGIONELA – BOREČKA)

4.1 Muzeum českého granátu

Muzeum českého granátu Třebenice nabízí ucelený přehled těžby a zpracování českého

granátu, kolekci šperků z českého granátu včetně sady šperků Ulriky von Levetzow. Expozice

umístěna v bývalém luteránském kostele.

Český granát je pyrop, chemický vzorec Mg3Al2[SiO4]3 (tetraoxokřemičitan hořečnato-hlinitý),

soustava krychlová. Název pochází z řeckého pyropos – podobný ohni podle barvy nerostu.

Pyropy z nalezišť v Čechách se nazývají český granát.

Pyropy jsou typickým minerálem bazických až ultrabazických magmatických hornin, jako jsou

peridotity (olivínovce). Dále se pyropy nacházejí v hadcích vzniklých přeměnou peridotitů.

Pyropy vzdorují větrání, proto je většinou nacházíme v náplavech.

Pyrop byl od starověku v Evropě nejoblíbenější ze skupiny červeně zabarvených minerálů. Od

raného středověku (asi od 5. století n. l.) se sbíral v Českém středohoří a vyvážel se. Od roku

1742 císařovna Marie Terezie zakázala vývoz surových pyropů z Čech, a tím umožnila

monopol zpracovávání tohoto granátu klenotníky z českých zemí.

Ze všech pyropů jsou nejvíce ceněné granáty z Čech, které mají jen malé rozměry. Průměr

5 milimetrů se již považuje za výjimečný a 8 milimetrů je raritní. Pyropy se brousí do podoby

fasetovaných brusů. V minulosti byly oblíbené granátové šňůry a růžence, sestavené

z provrtaných, pouze přibroušených surových zrn. Pyropy se pro svou tvrdost používají též

do ložisek jemných přístrojů. Zvláště výhodné jsou jako kotvové kameny pro velmi přesné

hodiny. Pyrop má výborné fyzikální vlastnosti, hlavně tepelnou vodivost a elasticitu. Lze ho

též použít jako vynikající brusný a lešticí materiál.

Nejznámějším nalezištěm jsou jižní svahy Českého středohoří, (v okolí Třebívlic, Třebenic,

Podsedic, Dlažkovic a Měrunic). Ložiska se nalézají v náplavech (pyropové štěrky). Primárních

výskytů je málo (vrch Linhorka). Další výskyty pyropů jsou na nalezištích diamantů

u Kimberley v Jihoafrické republice, v Tanzánii, v Arizoně v USA a v kimberlitech na

nalezištích diamantů v Jakutsku v Rusku. Podle jednotlivých nalezišť bývá pyrop označován

nejen jako český granát, ale i obchodními názvy jako "kapský rubín" nebo "arizonský rubín".

Švýcarské a jihoafrické pyropy jsou hůře probarvené než kameny z Čech (české granáty).

Méně významná naleziště jsou v Mongolsku, Barmě, Austrálii, Tanzanii a v Brazílii.


19

Obr. 17 Český granát. Zdroj: http:// ekonomika.idnes.cz

4.2 Naučná stezka Boreč

Borečský vrch se spolu s Lovošem nachází poblíž města Lovosice. Svojí výškou 469 metrů

není zvláštní dominantou ani nemá na první pohled ničím výjimečný tvar. Přesto patří

k atraktivním turistickým cílům této oblasti a ve Středohoří je jedním z nejstarších

chráněných území. Byla zde vybudována jedna z prvních okružních naučných stezek roku

1981 o délce 3 km. Nověji se pak Borečský vrch stal jednou z prvních evropsky významných

lokalit, které jsou na území Chráněné krajinné oblasti České středohoří součástí soustavy

NATURA 2000. Důvodem k zařazení mezi evropsky významná chráněná území je výskyt

kriticky ohroženého rostlinného druhu koniklec otevřený, ale již předtím zde byla v roce

1951 vyhlášena přírodní rezervace s cílem zachovat celá společenstva rostlin teplých strání,

skal, sutí a také hajní květenu tohoto homolovitého vrchu zajímavého i výstupy teplých a

vlhkých par z puklin na jeho temeni v zimním období a naopak studeného vzduchu ze sutí na

úpatí během jara a léta. Na exhalace teplého vzduchu je vázán výskyt unikátního druhu

mechorostu ze skupiny játrovek, který zdejšímu vrchu vděčí za svoje jméno – borečky

vzácné. V roce 1992 byl Borečský vrch podle nového zákona o ochraně přírody a krajiny

převeden do kategorie národní přírodní památka.


20

Obr. 18 Mapa vrcholu Boreč s naučnou stezkou. Zdroj: http//www.sci.muni.cz/botany/rolecek/CHU_Ceske_stredohori.pdf


21

4.3 Fauna Borečského vrchu

Z fauny a zástupců obojživelníků se zde vyskytuje mlok skvrnitý (Salamandra salamandra),

ropucha zelená (Bufo viridis). Balvanité sutě mohou sloužit jako úkryt několika druhů

netopýrů (např. netopýr vousatý - Myotis mystacinus). V sutích žije několik specializovaných

druhů hmyzu, např. brouk druhu Pterostichus negligens (střevlíček). Vzácností je zde brouk

druhu Choleva lederiana z čeledi lanýžovníkovytých. Z ptáků jsou tu hlavně pěvci, ale je zde

možnost nalézt dravce - jestřába lesního (Accipiter gentilis) a krahujce obecného (Accipiter

nisus).

Myotis mystacinus - netopýr vousatý

Tento druh s hmotnsotí 4,5 až 6,5 g a délkou 35 až 48 mm je jeden z našich nejmenších netopýrů. Boltce má poměrně krátké a zřetelně zahrocené. Netopýr vousatý má boltce i létací blány hnědočerné, srst na hřbetě černohnědou a na břiše světle šedou. Je to jeden z našich poměrně vzácných druhů, častěji nalézaný pouze v některých podhorských a horských oblastech, ve kterých vystupuje až k horní hranici lesa. V nižších polohách dává přednost členité, otevřené až polootevřené krajině s parky, menšími plochami lesů a s dostatkem vodních ploch.

Obr. 19 Myotis mystacinus (netopýr vousatý), kmen Chordata - strunatci » třída

Mammalia - savci » řád Chiroptera - letouni » čeleď Vespertilionidae -

netopýrovití Zdroj.

http://www.biolib.cz/cz/taxonimage/id157738/?taxonid=2276


22

Accipiter gentilis – jestřáb lesní

Jestřáb lesní je dravec veliký jako káně lesní, rozpětí křídel dosahuje od 95 do 120 cm

a hmotnost je u samců od 570 do 950 g, samic od 970 do 1750g. Samec je menší než samice.

V letu je podobný krahujci obecnému, ale je větší. Nohy jsou žluté s mohutnými spáry. Mladí

jedinci jsou celkově hnědí, na hrudi s podélným vzorem, jejich oční duhovka je

hnědočervená, staří ptáci jsou popelavě šedí na hrudi mají příčný vlnkovaný vzor, oční

duhovka je oranžová.Tok a stavba hnízda probíhá už od konce zimy, hnízdí v lesních

porostech v březnu až červnu. Hnízdo z větví je umístěno vysoko v korunách stromů. Samice

snáší 2 - 4 vejce na kterých sedí sama, mláďata poté krmí oba rodiče na hnízdě. Potravu tvoří

převážně ptáci do velikosti kachny, méně i savci do velikosti králíka. Kořist loví obratně ve

vzduchu nebo se na ni vrhá na zemi. Jestřáb lesní je typický lovec číhající v záloze na kořist,

kterou překvapí náhlým útokem. Jestřáb lesní je u nás stálý pták.Vyskytuje se na většině

území, chybí jen v bezlesých oblastech. V Evropě došlo k silnému poklesu stavů vinou

pronásledování již v 19. století. Během 20. století početnost kolísala, hlavně v 50. a 60. letech

silně klesla, patrně v souvislosti s užíváním vysoce toxických pesticidů v zemědělství. Od

70. let potom stavy stoupají.

Obr. 20 Accipiter gentilis (jestřáb lesní), kmen Chordata - strunatci » třída Aves - ptáci »

řád Accipitriformes - dravci » čeleď Accipitridae – jestřábovití. Zdroj:

http://www.biolib.cz/cz/taxon/id8522/

Accipiter nisus - krahujec obecný

Krahujec obecný je pták veliký jako hrdlička, s rozpětím křídel od 60 do 80 cm a hmotností

110 až 340 g. Samec je menší než samice. V letu se poznává podle širokých křídel, jejich

rychlé údery střídá s krátkým plachtěním (na rozdíl od poštolky obecné) se v letu nikdy


23

netřepotá na místě. Dospělý samec se od samice liší nejen velikostí, ale i červenavou barvou

hrudi. Staří ptáci jsou převážně šedí, mladí ptáci jsou hnědí. Oční duhovka dospělých ptáků je

oranžová, u mladých ptáků je červenohnědá. Běžně hnízdí v jehličnatých lesích, mnohdy však

i v otevřené krajině. Hnízdí v květnu až červnu. Samice snáší 4 až 6 oblých hustě hnědě

skvrnitých vajec, na kterých sedí sama po dobu a mláďata poté krmí oba rodiče po dobu asi 4

týdnů na hnízdě a určitou dobu ještě i po jeho opuštění. Potravu tvoří převážně drobné

ptactvo. Krahujec obecný je částečně tažný pták, u nás většinou odlétají pouze mláďata, staří

jedinci zůstávají celý rok.

Vlivem silného pronásledování došlo v 19. století v Evropě k silnému poklesu stavů. Po druhé

světové válce díky ochraně došlo k navýšení stavů, poté se ale hlavně v důsledku používání

pesticidů mezi lety 1950-70 stavy opět citelně snížily. Od 80. let minulého století početnost

opět stoupá, v roce 2004 žilo v Evropě více než 340 tisíc párů. Je zapsán v Červeném

seznamu ČR v kategorii VU-zranitelný druh.

Obr. 21 Accipiter nisus (krahujec obecný), kmen Chordata - strunatci » třída Aves - ptáci

» řád Accipitriformes - dravci » čeleď Accipitridae – jestřábovití. Zdroj:


5 ZÁVĚR

Fauna Českého středohoří není tak podrobně prozkoumána jako flóra. Žije zde

mnoho živočichů, kteří jsou celorepublikově rozšíření, ale vyskytují se zde i druhy vzácné a

chráněné. Toto území je typické svou krajinou, geologickým původem, který ovlivňuje

celkový ráz krajiny a vytváří tak stanoviště pro tyto druhy živočichů. Není možné zde zmínit

všechny živočichy této oblasti, proto jsou zde jen vybrané druhy.


24

LITERATURA

1. Beneš J., Konvička M., Dvořák J., Fric Z., Havelda Z., Pavlíčko A., Vrabec V., Weidenhoffer

Z. (eds.) (2002): Motýli české republiky: Rozšíření a ochrana I, II. 857 pp. SOM, Praha.

2. Dungel J., Řehák Z. (2011): Atlas ryb, obojživelníků a plazů České a Slovenské republiky,

Academia Praha.

3. Gotz Bohuslav, Turnovec Ivan, Urbanec, Jaroslav (1979): Granáty Českého středohoří.

Teplice

4. Hudec, K. a kol. (1983): Fauna ČSSR. Ptáci 3/1.Academia Praha.

5. Hudec, K. a kol. (2005): Fauna ČR. Ptáci 2/2.Academia Praha.

6. Konvička M. a Beneš J. (2006) Metodika monitoringu evropsky významného druhu

přástevník kostivalový (Callimorpha quadripunctaria). Unpubl. 8 pp. MS, Praha: AOPK ČR.

7. Marhoul P. a Turoňová D. (2007): Zásady managementu stanovišť druhů v evropsky

významných lokalitách. 201 pp. Praha: AOPK ČR.

8. Šťastný, K. Bejček, V.Hudec,K.(2006):Atlas hnízdního rozšíření ptáků v ČR 2001-2003.

AVENTINUM.

9. http://www.ceskestredohori.ochranaprirody.cz/

10. http://www.biolib.cz/

11. http://www.biomonitoring.cz/druhy.php?druhID=13

12. http://www.lepidoptera.cz/

13. http://www.reptilarium.cz/index.php/atlas-plazu/46-zmije-obecna

14. http://www.zooliberec.cz/

15. http://cs.wikipedia.org/w/index.php?tit

16. http//www.sci.muni.cz/botany/rolecek/CHU_Ceske_stredohori.pdf

17. http://www.novinky.cz/domaci/346696-na-kokorinsku-se-objevila-vlci-rodinka-po-sto-

letech.html

18. http://cs.wikipedia.org/wiki/Pyrop

19. http://zajimavosti.infocesko.cz/

20. http://lokality.geology.cz/1344

21. http://www.mapy.cz

22. http://www.mesto-ustek.com/

FYZIKA PRAHA ASTRONOMICKÁ

25

TÉMA: PRAHA ASTRONOMICKÁ

AUTOŘI: RNDr. MIROSLAV RANDA, Ph.D, Doc. RNDr MARTIN ŠOLC, CSc.

1 ÚVOD

V Praze se v průběhu minulých století odehrávalo mnoho událostí, které jsou spojeny

s astronomií. V Praze žilo a tvořilo mnoho astronomů, budovaly se zde astronomické

instituce, observatoře, … Praha byla ve 14. století, na přelomu 16. a 17. století i v jiných

dobách světovým centrem astronomie. Proto je dodnes v Praze mnoho památek na

astronomické události i pamětních desek a zajímavých objektů dokumentujících rozvoj

astronomie. Největší koncentrace takových památek je na Starém Městě. Jejich mapka

a stručný popis následují. Předložený materiál se zaměřuje na ty objekty, které jsou

dostupné pouze venku a kde jsou tedy zhoršené podmínky pro poslech komentáře.

Astronomické pamětihodnosti v interiérech budou podrobně komentovány při vlastní

multioborové exkurzi.

Seznam astronomických (a také fyzikálních a matematických) pamětihodností staré

Prahy. Čísla označují polohu na mapce na následující straně.

1. Pražský orloj (1410)

2. Pražský poledník

3. Einsteinova pamětní deska

4. Týnský kostel, hrob T. Brahe

5. Dopplerova pamětní deska

6. Bolzanova pamětní deska

7. Bývalý dům hodináře J. Bürgi

8. Kolej krále Václava (nyní dům čp. 573), Kepler (1604-1607)

9. Bývalý Fyzikální ústav německé university, E. Mach

10. Karolinum, Pražská univerzita (zal. 1348, dnes rektorát)

11. Dům J. M. Marci (1595-1667)

12. Týnská škola, působiště Křišťana z Prachatic

13. Pražská technická universita, bývalý rektorát; F. Gerstner

14. Dům V. Náprstka a dům rodičů T. Hájka (1526-1601)

15. Klementinum, Astronomická věž (1722)

16. Karlův most 1357, středověká kosmologie na mostecké věži Keplerův dům (1607-

1612) a Keplerovo muzeum


26

Obr. 1 Plánek astronomických památek v centru Prahy (s využitím http://www.mapy.cz)

2 PAMĚTNÍ DESKY NA ÚZEMÍ STARÉHO MĚSTA PRAŽSKÉHO

V centru Prahy je velká koncentrace pamětních desek. Následující kapitola přináší

stručný přehled těch z nich, které mají souvislost s astronomií. Spolu s vyobrazením každé

desky je připojen stručný komentář k desce.


27

2.1 Bernard Bolzano (1781–1848)

Dům čp. 590 v Celetné ulici 25, bronzová pamětní deska s reliéfní podobiznou byla

odhalena 1981, autor Jiří Kryštůfek.

Obr. 2 Pamětní deska Bernarda Bolzana (http://www.pametni-desky-v-praze.cz)

Bernard Bolzano byl významným matematikem, který působil na pražské univerzitě

počátkem 19. století, dokud mu nebylo císařem Františkem Josefem I. znemožněno

vyučování pro podporu a prosazování reforem. V matematice se zabýval zejména analýzou a

studoval nekonečně malá a nekonečně velká čísla. S jeho jménem je spojena funkce (kterou

vymyslel), která je neklesající, ale v žádném bodě nemá derivaci.

2.2 Kolej krále Václava

Kamenná pamětní deska v pasáži domu čp. 573 na Ovocném trhu, Praha 1 Staré

Město, připomíná pobyt J. Keplera na pražské univerzitě. Zde dokončil knihu o optice „Ad

Vitellionis paralipomena (1604), pozoroval supernovu 1604 „De Stella nova in pede

Serpentarii“ a objevil prvé dva zákony nesoucí jeho jméno.


28

Obr. 3 Pamětní deska na koleji krále Václava (http://www.pametni-desky-v-praze.cz)

2.3 Johannes Kepler (1571–1630)

Na domě čp. 188 v Karlově ulici 4 je bronzová pamětní deska s reliéfním portrétem.

V letech 1607-1612 zde žil Johannes Kepler; v té době publikoval první dva zákony o pohybu

planet kolem Slunce, spis o sněhové vločce, komentář ke Galileovu Hvězdnému poslu a

napsal sci-fi o cestě na Měsíc, která vyšla až po jeho smrti. Autorkou je S. Hajerová 1971 –

Pražské památkové středisko.

Obr. 4 Pamětní deska Johanna Keplera (http://www.pametni-desky-v-praze.cz)


29

2.4 Jan Marek Marci (1595–1667)

Na domě čp. 472 v Melantrichově ulici Praha 1, Staré Město je velká bronzová

pamětní deska se stylizovaným portrétem a nápisem: „V tomto domě žil vynikající fyzik a

lékař, rektor pražské univerzity Jan Marek Marci 1595–1667“. Autorem je L. Šindelář, 1968,

ČSAV. Symbolicky jsou znázorněny obory, jimž se Marek věnoval – mechanika (zákon

zachování hybnosti, předání hybnosti mezi kanónovými koulemi), optika (spis Thaumantias

sive liber de arcu coelesti deque colorum apparentium natura, 1648, o barvách duhy),

kvadratura kruhu, krevní oběh matky a plodu (1637 jej v Praze navštívil William Harvey; 1669

byl Marek zvolen do Royal Society v Londýně).

Obr. 5 Pamětní deska Jana Marka Marciho (http://www.pametni-desky-v-praze.cz)


30

2.5 Albert Einstein (1879–1953)

Na domě čp. 551 na Staroměstském náměstí 17 je pamětní deska s reliéfem hlavy a

českým a anglickým textem. Autor Zdeněk Kolářský, Jednota českých matematiků a fyziků.

Deska byla odhalena 14. 3. 1999 za přítomnosti pražského primátora Jana Kasla, prezidenta

Akademie věd Rudolfa Zahradníka, děkana Matematicko-fyzikální fakulty UK Bedřicha

Sedláka a autorky námětu Aleny Šolcové z JČMF.

Einstein v Praze publikoval 11 prací, z toho jednu o ohybu světelných paprsků

v gravitačním poli Slunce; tato práce vyústila v obecnou teorii relativity. Einstein se rovněž

zajímal o ohyb světla vzdálené hvězdy při průchodu kolem hvězdy bližší; podle jeho přítele

Erwina Finlaye-Freundlicha takové uspořádání hvězd v Galaxii mělo být nepravděpodobné, a

tak Einstein věc odložil. Stejný výpočet ohybu světla pak publikoval 1936 na popud českého

inženýra Rudolfa Mandla v USA. Gravitační čočky byly objeveny v r. 1979.

Obr. 6 Pamětní deska Alberta Einsteina (http://www.pametni-desky-v-praze.cz)


31

2.6 Christian Doppler (1803–1853)

Na domě čp. 798 v ulici U obecního dvora 5, Praha 1 Staré Město, je pamětní deska

s česko-německým textem: „V tomto domě žil v letech 1843–1847 matematik a fyzik

Chrishan Doppler * 1803 Salzburg † 1853 Benátky". Deska byla odhalena 10. 3. 2006.

Obr. 7 Pamětní deska Christiana Dopplera (http://www.pametni-desky-v-praze.cz)

Na průčelí domu čp. 6 na Karlově náměstí 20, Praha 2 Nové Město, je bílá mramorová

deska z roku 1903 věnovaná Christianu Dopplerovi. Na desce je zlatým písmem vyryt text:

„V tomto domě čp. 4-II, který stával na tomto místě, žil a bádal před uveřejněním svého

světoznámého principu (1842), na němž buduje dnešní astrofysika, věhlasný učenec Kristian

Doppler profesor mathematiky a praktické geometrie na technice v Praze. Narodil se roku

1803 v Solnohradě. Zemřel r. 1854 v Benátkách“. Datum úmrtí je správně 1853.

O jevu nesoucím jeho jméno přednášel prvně dne 25. května 1842 ve Vlasteneckém

sálu Karolina, který tehdy používala Královská česká společnost nauk jako knihovnu;


32

přednáška byla určena pro její přírodovědnou třídu a přítomno bylo 6 posluchačů.

O přednášce dělal zápis František Palacký a doporučil ji к publikaci. Ta pak vyšla německy

v Pojednáních KČSN pod názvem „O barevném světle dvojhvězd“. Zde bylo vše chybně

kromě vzorce pro změnu pozorované frekvence záření při vzájemném pohybu zdroje a

pozorovatele, různé barvy hvězd jsou dány jejich hmotností a stupněm vývoje, nikoliv jejich

pohybem.

Obr. 8 Pamětní deska Christiana Dopplera (http://www.pametni-desky-v-praze.cz)

2.7 Poprava českých pánů (1621)

Na východní stěně Staroměstské radnice na Staroměstském náměstí 1, Praha 1 Staré

Město, je zavěšena pamětní deska připomínající popravu českých pánů v červnu 1621

s následujícím textem:

„Na místě zde v dlažbě vyznačeném stálo popraviště, na kterém v pondělí dne 21.

června L.P. 1621 od hodiny páté až do deváté ranní obětovalo svůj život pro hájení svobody

království českého těchto 27 mučedníků:" Dále jsou uvedena jména popravených, mezi nimi i

osoby spojené s astronomií Jáchym Ondřej Šlik, Kryštof Harant z Polžic a Bezdružic a Jan

Jesenský.


33

Obr. 9 Pamětní deska popravy českých pánů (http://www.pametni-desky-v-praze.cz)


34

2.8 Staroměstská mostecká věž (1357)

Staroměstská mostecká věž byla založena 1357, 9. 7. ráno (v 5.31 h). Kamenná

pamětní deska umístěná na její severní straně s rytým latinským nápisem připomíná boj

obránců Starého města – Pražanů a studentů – se Švédy na Karlově mostě v roce 1648.

(autor G. B. Spinetti, 1650).

Fasáda obrácená ke Starému Městu znázorňuje aristotelskou středověkou

kosmologii. Sféra pozemská od chodníku po konzole oblouku je charakterizována lidskými

nectnostmi – symboly (zprava doleva) prodejné lásky, obžerství, troufalostí vzhledem ke

slabým a dvojicí rytíře pátrajícího rukou pod hábitem jeptišky. Následuje sféra měsíční, jíž

vévodil sv. Václav na viničném sloupu (dnes na rohu náměstíčka), charakterizovaná měsíčním

číslem 28 (počet krabů - ozdob na oblouku). Sluneční sféře vládne sv. Vít na symbolu mostu,

jsou zde Karel IV. a Václav IV. Další sféra je hvězdná se sv. Vojtěchem a sv. Zikmundem.

Obr. 10 Pamětní deska na Staroměstské mostecké věži (http://www.pametni-desky-

v praze.cz)


35

2.9 Tycho Brahe (1546–1601)

Tycho Brahe (Tyge Ottesen Brahe) byl význačný dánský astronom. Ve své době byl

nejpřesnějším pozorovatelem hvězdné oblohy.

Poté, co se v roce 1597 nepohodl s novým dánským králem, opustil svou velkolepou

observatoř Uranienborg na ostrově Hven, který dnes patří Švédsku, několik let cestoval po

Evropě a v roce 1599 byl Rudolfem II. na přímluvu Tadeáše Hájka z Hájku pozván do Prahy,

kde působil jako císařský astrolog u dvora. Vybudoval novou observatoř v Benátkách nad

Jizerou, kde mu v posledních měsících života byl asistentem Johannes Kepler.

Obr. 11 Náhrobní kámen Tychona Brahe (http://www.asu.cas.cz)


36

3 ORLOJ

„Nejednou již bylo užito obrazu orloje a

zejména obrazu jeho astronomického

ciferníku jako symbolu času, tradice a historie.

Mějme na paměti, že orloj je rovněž

svědectvím vysoké úrovně etického a

estetického cítění jeho tvůrců a jejich vědomí

lidské sounáležitosti s harmonií vesmírného

dění.“

Zdeněk Horský

Pražský orloj vychází z koncepce středověkého univerzálního astronomického

přístroje – astrolábu.

Obr. 12 Astroláb a orloj (http://leccos.com/index.php/clanky/astrolab a

http://www.orloj.eu/cs/homel.htm)

Astroláb je přístroj, který se používal ve starověku a středověku к určování zeměpisné

polohy, a to podle průchodu známé hvězdy stejnou výškou. Jeho používání bylo přednášeno

po několik semestrů na vysokých školách. Na Karlově univerzitě působící Křišťan z Prachatic

(před 1370 až 1439, v roce 1405 rektor Karlovy univerzity) napsal v roce 1407 o používání


37

astrolábu publikaci Stavba a užití astrolábu, kterou к novodobému vydání (Praha, Filosofia

2001) připravili Alena a Petr Hadravovi.

Astronomické výpočty pro pražský orloj jsou přisuzovány mladšímu současníkovi

Křišťana z Prachatic, kterým byl Jan Ondřejův, zvaný Šindel (asi 1375 až asi 1456, v roce 1410

rektor Karlovy univerzity). Podle jeho návrhu orloj v roce 1410 sestrojil hodinář Mikuláš

z Kadaně, jak prokázal významný historik astronomie Zdeněk Horský teprve v 80. letech

minulého století.

Přestože starší publikace datují vznik orloje až na konec 15. století, o vzniku orloje

svědčí kromě architektonických prvků z parléřské huti (zanikla v době husitských válek asi

v roce 1419), stereografícké projekci ze severního pólu Země (používala se u orlojů v Evropě

asi do poloviny 15. století, pak převládla projekce z jižního pólu) a zmínky v publikaci

o geometrii Tadeáše Hájka z Hájku z roku 1557 objevené Z. Horským v roce 1959 zejména

listina, kterou v roce 1962 prostudoval Stanislav Macháček v archivu hlavního města Prahy.

Jedná se o opis listu purkmistra a rady Starého Města Prahy v orlojnické knize z 9. 10. 1410

(originál psaný německy se bohužel nezachoval), který obsahuje informaci o odměně, kterou

za práci dostal orlojník Mikuláš (z Kadaně), konkrétně „dům vedle brány městské, kdež se do

Nového Města na Koňský trh jde po příkopích městských“.1

Plné znění uvádí publikace S. Michala Hodinářství a hodináři v Českých zemích vydaná

v roce 2002 v Praze:

„My, purkmistr a rada velikého města Prahy známo ěiníme tímto

listem vůbec přede všemi kdež čten, slyšán a viděn bude. Poněvadž

Bůh všemohoucí vedle své nestihlé moudrosti všechno stvoření

obdařuje dary rozličnými, některé obdaří urozeností, jiné bohatstvím,

jiné pokorou, jiné uměním a vnuknutím vysokých smyslův a tak podle

své vůle jednomu každému ne bez zvláštní příčiny dary své uděluje,

aby lidé vespolek sobě pomáhali a v pravé lásce jeden druhého břímě

nésti se snažili a jakož jest slovutný mistr Mikuláš z Kadaně, přísežný

mistr orloje našeho, kteréhož jsme přijali к dobrému vší obce , aby

náš orloj lépěji spravil, než jest mistr Albrecht to před ním učinil, za

což jemu deset kop grošů ročního platu z Rathauzu našeho dávati

máme, polovici na den sv. Havla a druhou polovici na sv. Jiří, jakož

jsme to tolikéž mistru Albrechtovi dávali.

Obzvláště pak, že jest dotčený mistr Mikuláš vedle svého mistrovství

a smyslu přirozeného tomuto městu a vší obci ku poctivosti udělal

1 http://www.orloj.eu/cs/mikulas_z_kadane.htm


38

astrolabium, v němž Slunce svůj pravý běh vykonává (v německém

textu: v němž Slunce vykonává svůj pravý běh v zodiaku ve dvanácti

znameních v devatenácti letech svůj běh dokončuje jako na nebi) jako

na obloze nebeské, přitom se spatřuje, jak Slunce každého dne

vychází a zapadá ukazujíc poledne i půlnoc s rovnými i nerovnými

hodinami, při tom jest také sféra, kteráž ukazuje každodenně na

kterém znamením zlým nebo dobrým jest jako i kdy Měsíc přibejvá

nebo ubejvá každé čtyři neděle, jako na nebi - tolikéž, kdy Měsíc nový

neb na plně jest, nadto napsány jsou všickni svátkové přes celý rok na

předním kole, kterážto kola s jejich hnutím mají třiceti kol s třimi

tryby, kteréž davši к tomu své železo na svůj náklad a vedle smyslu

svého s velikou prací udělal. К tomu i udělal nová kola к velikému

orloji v straně bicí s svým vlastním nákladem, kteréžto takové jeho

náklady a těžké práce, kteréž městu tomuto к poctivosti činil a dále

činiti bude při sobie pováživši. Poněvadž každý dělník, aby mu mzda

jeho dána byla hoden jest, protože jsme s dobrým rozmyslem naším

svrchu psanému mistru Mikulášovi a dědicům jeho za odměnu učiniti

a jemu dům dali vedle brány městské kdež se do Nového Města na

Koňský trh jde po příkopích městských, blíže našich chlebných kotcův,

kterýž on rozšířil a na svůj náklad vystavěl, к tomu zapisujeme jemu a

dědicům jeho na témž domě a místě padesát kop grošů hotových

peněz, kteréž na něm míti má,,na tento způsob, pokudž bychom my

aneb budoucí naši správcové města Prahy, týž dům zbořiti aneb jináč

к potřebě města obrátiti chtěli, tehdy máme my aneb kdokoliv jiný

jemu hotových padesát kop grošů dáti a téhož domu se ujiti a vedle

svrchu psaného práva může dotčený mistr Mikuláš za zdravého života

svého anebna smrtelné posteli své, o tom o všem říditi bez překážky

všeliké.“2

Orloj je členěn do tří vertikálních částí. Nejvyšší část obsahuje okénka s apoštoly,

prostřední část je astronomická a spodní kalendářní. Podobně jako je tomu na jiných

gotických stavbách v Praze z tohoto období, můžeme v nejvyšší části spatřovat symboliku

božskou, střední část obsahuje symboliku astronomickou a spodní část odráží život

obyčejných lidí.

2 http://www.orloj.eu/cs/mikulas_z_kadane.htm


39

Není jasné, kdy se apoštolové na orloji objevili. Jasné je to, že po rekonstrukci orloje

v roce 1866 již na orloji byli, ale zda zde byli i dříve, to není v literatuře doloženo. Kohout,

jehož kokrhání uzavírá přehlídku apoštolů, byl na orloj doplněn až koncem 19. století v roce

1882. Kokrhání kohouta vzniká tak, že stlačený vzduch z měchu je hnán do trojice trubek.

Kohout symbolizuje ochranu orloje. Podobný účel má také socha anděla umístěná mezi

okénky apoštolů. Pravděpodobně je na orloji již od samého počátku, tedy od roku 1410.

Obr. 13 Orloj (http://www.orloj.eu/cs/symbolika1.htm)


40

Obr. 14 Apoštolové (autor fotografie: Josef Jíra)

Apoštolově tvoří dvě šestice, pro každé okénko jedna. Pravý okruh tvoří: Petr

s klíčem, Matěj se sekerou, Filip s křížem, Pavel s mečem a knihou, Šimon s pilou

a Bartoloměj s knihou a nožem. V levém okruhu jsou Jakub s holí a knihou, Ondřej s křížem

ve tvaru X, Juda Tadeáš s kyjem, Tomáš s kopím, Jan s kalichem a hadem a Barnabáš se

svitkem a lebkou. Každá šestice apoštolů je umístěna na šestiramenném podstavci, který se

otáčí a apoštolově se tak postupně objevují v okéncích. Navíc je každý apoštol opatřen

pružinou, která vyvolává kývavý pohyb apoštolů.

Astronomický ciferník pražského orloje využívá stereografickou projekci ze severního

pólu nebeské sféry na rovinu tečnou к jižnímu pólu (rovina může být i jiná, rovnoběžná

s uvedenou tečnou rovinou к jižnímu pólu, například může jít o rovinu světového rovníku, jak

uváděl Křišťan z Prachatic). Takto byly také konstruovány další evropské orloje počátkem

15. století. Později, přibližně od poloviny 15. století, byla pro orloje využívána opačná

projekce z jižního pólu na rovinu tečnou к severnímu pólu. Výhodou „pražské“ projekce je

přirozené zobrazení denního pohybu Slunce a letní pohyb po dlouhých úsecích kružnic


41

(v zimě po krátkých úsecích). Nevýhodou je nemožnost rozumného zobrazení hvězd v okolí

severního pólu.

Obr. 15 Astronomický ciferník orloje vzniká projekcí nebeské sféry na rovinu

(http://fyzika.jreichl.com/data/dejiny/pristroje/orloj/image051.jpg)

Základní (pevná) deska astronomického ciferníku obsahuje tři soustředné kružnice.

Nejmenší zlatá kružnice obepínající obraz Země znázorňuje obratník Kozoroha, větší nebeský

rovník a největší obratník Raka. Na těchto kružnicích se vyskytuje ukazatel slunce ve dny

rovnodennosti (kružnice nebeského rovníku) a slunovratu (o zimním slunovratu na nejmenší

kružnici znázorňující obratník Kozoroha, o letním slunovratu po největší kružnici představující

obratník Raka). Ciferník je v horní části modrý, odráží modrou denní oblohu. Když se ukazatel

slunce nachází v této poloze, je den. Ve spodní části ciferníku vidíme černou kružnici, která

znázorňuje noc. Hnědá barva představuje svítání (AURORA) a soumrak (CREPUSCULUM).


42

Linie východu a západu slunce jsou označeny ORTUS a OCCASUS. Z obrázku je patrné, že

černá kružnice nedosahuje až к vnější kružnici (obratník Raka). Jestliže se slunce promítá do

této pozice, což je v den letního slunovratu, astronomická noc vůbec nenastává. Podmínkou

pro její vznik je totiž pokles slunce hlouběji než 18 stupňů pod obzor.

Obr. 16 Astronomický ciferník orloje vzniká projekcí nebeské sféry na rovinu

(http://www.orloj.eu/cs/astro_cifernik.htm)

Na základní pevné desce je pohyblivá excentricky umístěná kružnice ekliptiky

s vyznačenými znameními zvěrokruhu. Její obvod je „žebříčkem“ rozdělen na 6 stejných

dílků, a tak rozděluje pobyt slunce v příslušném znamení na kratší časové intervaly (o délce

asi 5 dnů). Tento „žebříček“ byl na orloj doplněn při rekonstrukci orloje v roce 1864, kdy byla


43

kružnice ekliptiky chybně vyrobena menší. S kružnicí ekliptiky je pevně spojen ukazatel

hvězdného času, který je přesně na rozmezí znamení Ryb a Berana. Znak souhvězdí Berana

se používá rovněž pro označení jarního bodu, do kterého vstupuje slunce 21. března.

Obr. 17 Astronomický ciferník

(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Prague_Astronomical_Cl

ock_animated_slow.gif)

Po obvodu kružnice ekliptiky se pohybují znaky slunce a měsíce. To představuje stav,

kdy se slunce pohybuje po ekliptice a měsíc prakticky také (sklon trajektorie měsíce


44

k ekliptice je 5 stupňů). Protože je ukazatel slunce zároveň umístěn na tyčce se zlatou

ručkou, která je spojena se středem astronomického ciferníku, opisuje ukazatel slunce v zimě

menší a v létě větší kružnice. Podobně je tomu s ukazatelem měsíce, i ten opisuje menší či

větší oblouky podle své polohy na ekliptice.

Astronomický ciferník obsahuje celkem tři stupnice. Vnější stupnice, tzv. čtyřiadvacet-

ník, zahrnuje zlaté gotické číslice od jedné do dvaceti čtyř. Na této stupnici ukazuje zlatá

ručička spojená s ukazatelem slunce staročeský (neboli staro italský) čas. Staročeský den

začínal západem slunce a počítal se od jedné do dvaceti čtyř. Protože se okamžik západu

slunce během roku mění, stupnice čtyřiadvacetníku během roku není vůči pozadí nehybná,

ale kýve se. Středoevropský čas ukazuje stupnice druhá, vyznačená římskými číslicemi

dvakrát od jedné do dvanácti. Tento čas tedy odpovídá tomu, co máme na hodinkách. Dříve

tato stupnice ukazovala pravý sluneční čas odpovídající poloze Prahy. Konečně třetí stupnice

vyznačená černými latinskými čísly od jedné do dvanácti vyznačuje platní hodiny, čas

využívaný v astrologii, přičemž bílý den byl rozdělen na dvanáct stejně dlouhých úseků. Tyto

úseky byly v zimě kratší, v létě delší, podle skutečné délky bílého dne.

Obr. 18 Ukazatel fází Měsíce (http://www2.arnes.si/~gljsentvid10/urapragx.html)

Všechny výše uvedené časy ukazuje pozlacená ručka procházející ukazatelem slunce.

Na orloji je možné určit ještě hvězdný čas, který ukazuje znak hvězdičky. Jak už bylo uvedeno

dříve, kromě času lze na orloji určit také polohu slunce a měsíce na ekliptice (z polohy slunce


45

na ekliptice můžeme určit přibližně den (přesněji asi spíše týden) v roce. Ukazatel měsíce

dále znázorňuje rovněž fázi Měsíce, protože polovina ukazatele je natřena černě a druhá

stříbrně. Ke znázornění fází Měsíce slouží důmyslný mechanismus ukrytý uvnitř koule

znázorňující měsíc. Při každém otočení kolem osy astronomického ciferníku se ukazatel

měsíce otočí o jeden zub a ukazatel měsíce se pootočí.

Kruh kolem astrolábu obsahuje malé parléřovské sošky. Všechny jsou zobrazeny

shora, často jsou velmi blízko u sebe. Většinou znázorňují zvířata, přičemž nejvýznamnější

(umístěné nahoře u kruhu) jsou lev a pes. Podobně jako kohout a anděl symbolizují

ochranu orloje.

Obr. 19 Marnivec a lakomec (autor fotografie: Josef Jíra)

Nalevo a napravo od astronomického ciferníku jsou umístěny sochy znázorňující

špatné lidské vlastnosti: nalevo najdeme sochy marnivce se zrcadlem a lakomce s měšcem,

napravo jsou sochy smrtky s osudím a Turka s loutnou.


46

Obr. 20 Smrtka a Turek (autor fotografie: Josef Jíra)

Kalendářové kolo pochází z opravy v polovině 19. století a jeho autorem je Josef

Mánes. Na orloj byla instalována později po rekonstrukci orloje, tedy ne prvního ledna, ale až

18. srpna 1866, protože barvy schnuly příliš pomalu a zpoždění způsobila rovněž prusko-

rakouská válka. Kolem znaku Prahy jsou malé symboly zvěrokruhu, v nichž zvířata doplňují

dětské baculaté postavičky. Kolem jsou obrázky symbolizující jednotlivé měsíce v roce

formou typických činností, například v červnu sekání trávy, v prosinci zabijačka prasete. Na

pozadí obrázků jsou ukázky typické české krajiny, například hora Říp, hrady Trosky a Bezděz.


47

Obr. 21 Kalendářové kolo (http://www.orloj.eu/cs/orloj_manes_kalendar.htm)


48

Obr. 22 Znamení zvěrokruhu (http://www.orloj.eu/cs/orloj_znameni.htm)


49

Obr. 23 Detaily kalendářového kola (http://www.orloj.eu/cs/orloj_manes_kalendar.htm)

Na obvodu kalendářového kola jsou uvedeny svátky v roce, jak postupně probíhají.

Pro zapamatování pořadí nejdůležitějších svátků v roce sloužil cisioján – básnička, v níž každá

slabika znamenala jeden den v roce. Nejdůležitější svátky byly v cisiojánu označeny počáteční

slabikou svátku. Cisioján na pražském orloji je následující:


50

Leden 1Obřezán Kristus, 6Mudrci jdou,

zlato, drahou mirru nesou; 17Antonína mráz projímá, 25Pavel víru přijímá.

Únor

Máš 2Hromnic, panno 6Duro!

jdi do 10školy, čas skúro;

půjde brzo za tebou 22Petr, 24Matěj k posledou.

Březen

Březen přináší podletí,

čápi za 12Řehořem letí. 17Kedruta od 21Benedikta 25zvěstuje panně Krista.

Duben

Duben se s 4Ambrožem bouří;

z země se kouří.

S 14Tiburcím trpí mile škodu 23Jiří v 25Markovu provodu.

Květen 1Jakub 3kříž s Filipem našel,

do lesa 12Pankrací s 15Žofkou šel,

milostné jaro ztratil; 25Urban léto navrátil.

Červen

Červen trávu kosívá, 8Medard deště mívá

a 15Vít se trápí horkým vedrem,

i 24Jan Křtitel s bratrem 29Petrem.

Červenec

Jižť 2Máňa, 4Prokop, 6Jan Hus, 8Kilian,

jdou žat; 13Market 15rozeslán;

vzali 20Elše, 22Mandě v čest, 25Jakub, 27Luděk s 29Martou jest.

Srpen 1Petr vsazen, Pán 6proměněn

a 10Vávra pečen;

v tom 15Mařka do nebe jest vzata,

drou 24Bartoně, hlava 29Jan sťata..

Září 1Jiljí podzim začíná, 8Marije zrozena. 14Kříž výš.; 16Lid s 17Lampertem, jež 20Matouš zahnal;

v patách jde 28 Vác, 29Michal.

Říjen

Remigius hrozny sbírá,

jež 10Viktor lisem svírá; 16Havel 18Luk apoštolovi

mráz přináší 28Šimonovi.

Listopad

Všickni svatí jsou neradi,

že 10Lid 11Martin s 13Brikcím vadí,

jimžto 19Běty 21Marje přej;

za 25Kateřinou jde 30Dřej.

Prosinec

Po sněhu 4Bára s 6Mikulášem šla,

v noci 13Lucka len předla;

pověděl 21Tomáš trestán; 25narodil se Kristus Pán.


51

Vedle svátků je umístěno nedělní písmeno, které označuje den v týdnu v daném roce,

na které připadá neděle. Je-li například 1. ledna v daném roce středa, jako tomu bylo v roce

2014, je nedělním písmenem D…

Obr. 24 Cisioján (http://www.orloj.eu/cs/orloj_cisiojan.htm)

Vedle kalendářového kola jsou opět dvě dvojice soch. Nalevo sochy filozofa s brkem a

anděla s ukazovátkem (ukazovátko původně ukazovalo, který den v roce právě je), na pravé

straně sochy astronoma s dalekohledem a kronikáře s knihou.

CHEMIE PRŮMYSL ZALOŽENÝ NA CHEMICKÝCH PROCESECH

52

TÉMA: PRŮMYSL ZALOŽENÝ NA CHEMICKÝCH PROCESECH A JEHO VLIV NA ŽIVOTNÍ

PROSTŘEDÍ

AUTOŘI: Prof. Ing. MILAN KRAITR, CSc., PaedDr. VLADIMÍR SIROTEK, CSc.

1 ÚVOD

Chemický průmysl v širším slova smyslu zahrnuje kromě výroby základních chemikálií

užívaných v dalších výrobních procesech i řadu oborů, které produkují výrobky spotřebního

charakteru (léčiva, prací prostředky, barviva ...). Na chemických resp. biochemických

procesech jsou založeny i další průmyslové obory, jako potravinářské výroby, průmysl papíru

a celulózy, řada oborů produkujících silikátové výrobky (keramika, sklo, cement ...) a mnoho

dalších. Společným rysem těchto průmyslových oborů, kvůli němuž jsou „chemické výroby“

nepříznivě vnímány veřejností, jsou tradičně (a někdy neoprávněně) nepříznivé dopady na

životní prostředí (dále ŽP).

V rámci této exkurzní akce poznáme také složitý vývoj jednotlivých navštívených

průmyslových podniků, které během doby měnily strukturu a výrobní program (obvykle

z ekonomických důvodů), a také vlastníky. Pro současnou etapu vývoje je spíše typický ústup

od velmi rozvětveného výrobního programu k užší specializaci. Výjimkou dnes není existence

několika nezávislých a různě zaměřených závodů v jednom areálu bývalého kombinátu.

Navštívíme dva průmyslové areály. V Lovosicích detailně poznáme provozy výroby

průmyslových hnojiv a jejich polotovarů v a. s. Lovochemie. Průmyslový komplex

v Lovosicích prošel více než stoletým složitým vývojem. Kromě továrny na hnojiva jsou dnes

v areálu Lovochemie dvě další továrny zcela odlišného výrobního zaměření, které mají také

velmi výrazné environmentální souvislosti. S nimi se seznámíme jen informativně. Jde

především o firmu PREOL, a.s., která z řepkového oleje vyrábí motorové palivo, tzv. biodiesel

– methylester řepkového oleje. Třetím významným závodem v areálu je s. r. o. Glanzstoff –

Bohemia, kde se vyrábějí viskózová vlákna určená pro výrobu tkanin ke zpevnění pneumatik.

V areálu Lovochemie je ještě malá výrobna cementových dlaždic LOVODLAŽDICE s.r.o. a malá

unikátní výrobna produktů na bázi perlové celulosy, využitelných ve zdravotnictví,

v laboratoři nebo jako čisticí prostředky v domácnosti – s.r.o. PERLOZA.

Druhým navštíveným výrobním komplexem bude areál a. s. MONDI ve Štětí, který je

celulózopapírenským kombinátem, kde má výroba velký počet environmentálních aspektů. I

zde je v areálu umístěno několik menších firem, které však mají příbuzné výrobní zaměření.

Poblíž Lovosic budeme míjet jednu z nejvýznamnějších cementáren v ČR a. s. Lafarge

Cement v Čížkovicích. Tento moderní závod, navazující na tradici výroby cementu v místě, je


53

dokladem toho, že výroba cementu, tradičně chápaná jako pohroma pro životní prostředí,

může být provozována z environmentálního hlediska šetrně. S tímto závodem se účastníci

exkurze seznámí jen informativně.

2 LOVOCHEMIE, A. S., LOVOSICE

2.1 Charakteristika a výrobní program

V Lovosicích se od r. 1904 vyrábějí průmyslová hnojiva (původně fosforečná).

Lovochemie je pokračovatelem tohoto výrobního směru, i když od 50. let se v Lovosicích

zaměřují především na dusíkatá hnojiva. V současné době je podnik součástí holdingu

Agrofert, má přes 600 zaměstnanců a tržby za výrobky cca 5 mld.Kč/rok. Lovochemie je

největším a rozhodujícím výrobcem průmyslových hnojiv v ČR Hlavními výrobky jsou

granulovaná dusíkatá hnojiva na bázi dusičnanu amonného (dusičnan amonný s vápencem

[LAV], s dolomitem [LAD], se sírou [LAS], ledek vápenatý [LV] – Ca(NO3)2 s příměsí NH4NO3,

LOVODASA – směs NH4NO3 a (NH4)2SO4). Z kapalných dusíkatých hnojiv je to roztok

močoviny a dusičnanu amonného LOVODAM, LOVOSAN navíc obsahuje (NH4)2SO4. Klíčovým

provozem je výrobna dusičnanu amonného, činná od r. 1992, s denní kapacitou výroby

1350 t/den granulovaného hnojiva (alternativně LAD, LAV), tj. přes 400 kt/rok.

Obr. 1 Hlavní linie výroby průmyslových hnojiv v a.s. LOVOCHEMIE Lovosice (upraveno

podle 26)

MLETÝ VÁPENEC

MLETÝ DOLOMIT (NH4)2SO4

KAMENEC AMONNO-HLINITÝ

NH3 VÝROBA KYSELINY DUSIČNÉ

VÝROBA LAV LAD

VÝROBA DASA

HNO3

VZDUCH VÝROBA

VÍCESLOŽKOVÝCH HNOJIV (NPK)

VÝROBA NH4NO3

VÝROBA KAPALNÝCH

HNOJIV (DAM)

SLOUČENINY P, K aj.

NPK

Ca(NO3)2

KCl FOSFÁT

MOČOVINA


54

Menší kapacitu má výrobna vícesložkových hnojiv s obsahem dusíku, fosforu a

draslíku (granulovaná hnojiva NPK resp. NP) s případnou příměsí hořčíku. Současná kapacita

výrobny je 450 t hnojiva NPK/den. Alternativně se zde může vyrábět granulované dusíkaté

hnojivo LOVODASA (směs NH4NO3 a (NH4)2SO4). V tom případě je kapacita výroby 260 t/den.

Kromě zmíněných velkotonážních produktů se v menších kvantech vyrábí ještě řada

speciálních hnojiv jak v granulované formě, tak v roztocích pro hnojení na list. Na obr. 1 a 2

je přehled výroby hlavních produktů a polotovarů (kyselina dusičná) i nakupovaných surovin

(amoniak, močovina, síran amonný, vápenec a další). Na obr. 1 je zachycena v současnosti

používaná surovinová varianta, kdy se k výrobě produktu DASA (LOVODASA) užívá namísto

(NH4)2SO4 kamenec amonno-hlinitý ze sanace po chemické těžbě uranu v DIAMO RALSKO

(viz exkurze „Zneškodňování starých ekologických zátěží“). Obr. 2 zahrnuje navíc výrobu

hnojiva LAS s příměsí anhydritu.

Obr. 2 Schéma výroby hnojiv v a.s. LOVOCHEMIE Lovosice9

Síra sice nepatří mezi základní živiny rostlin, ale v jisté míře je pro pěstování některých rostlin

nezbytná. Jde např. o řepku, která v současnosti zaujímá v ČR asi 15 % rozlohy orné půdy. V nedávné době, kdy

emise SO2 z uhelných elektráren a dalších neodsířených zdrojů okyselovaly prostředí a nadměrně zásobovaly

půdu sírou. Odsíření velkých zdrojů emisí způsobilo pokles až deficit síry v půdě. Proto část sortimentu hnojiv

obsahuje síru.


55

Klíčový význam v Lovochemii má výroba kyseliny dusičné. Ta zde sice není komerčním

produktem, jde ale o rozhodující polotovar, bez něhož by výroba závodu nemohla existovat.

Kromě popsaného programu výroby hnojiv má Lovochemie ještě malou, ale důležitou

výrobnu (kapacita > 1 kt/rok) karboxymethylcelulózy (KMC) s označením LOVOSA (sodná sůl

KMC)

Cel - OCH2COOH (KMC)

Ta se používá především jako zahušťovadlo v potravinářském průmyslu (E 466), jako

přísada do pracích prášků bránící znovu zachycení emulgovaných nečistot na tkaninu a

v mnoha jiných aplikacích.

2.2 Hlavní technologie

2.2.1 Výroba kyseliny dusičné

Podstatu výroby HNO3 z amoniaku lze zjednodušeně vyjádřit rovnicemi

4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(g) (1)

2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g) (2)

3 NO2(g) + H2O(l) → 2 HNO3(aq) + NO(g) (3)

Reakce (1) je selektivně katalyzována platinou s přísadou rhodia a probíhá při

teplotách přes 850 oC. Na výtěžek reakcí (2) a (3), při nichž dochází ke zmenšování objemu

plynů, má příznivý vliv zvýšený tlak, který se většinou pohybuje mezi 0,4 MPa a 0,8 MPa.

Katalyzátor reakce (1) je v reaktoru („kontakt“, hořák) uložen ve formě několika sít nad

sebou. Doba styku reakční směsi s katalyzátorem je řádově 10-4 s, čímž se omezuje průběh

nežádoucích vedlejších reakcí. Druhá fáze výroby (reakce (2) a (3)) probíhá při teplotách cca

30 oC ve věžových absorbérech, do nichž se v protiproudu přivádí voda resp. zřeď. HNO3

vzniklá kondenzací vody a její reakcí podle (3) ještě před absorbéry. Každá výrobna HNO3 má

kotel na odpadní teplo plynů vycházejících z kontaktního tělesa, kde se produkuje

vysokotlaká pára, na niž případně navazuje turbosoustrojí. Zjednodušené obecné schéma

výroby HNO3 ukazuje obr. 3.

V Lovochemii jsou v provozu dvě výrobny:

KD 6 (od r. 2003), která pracuje při tlaku 0,75 MPa s teplotou kontaktu 920 oC a produkuje HNO3 o koncentraci

60 % v množství 900 t/den přepočteno na 100 % HNO3 (roční kapacita ≈ 310 kt). Má jednu absorpční kolonu se

33 patry, která je nejvyšší stavbou závodu.

KD 5 (od r. 1969) pracuje při tlaku 0,4 MPa a teplotě 850 oC. Produkuje 54 % HNO3 (270 t/den přepočteno na

100% HNO3). Má 3 absorpční kolony zapojené v serii.

Za posledním platinovým sítem kontaktního tělesa je pro snížení úletů platinových kovů (Pt, Rh)

zařazeno zachytávací síto z paladia.

Výrobna KD 6 je vybavena také katalytickou vrstvou za Pt síty, jejímž účelem je rozložit oxid dusný.

N2O byl donedávna přehlíženým vedlejším produktem výroby HNO3 a nemá dosud stanovené emisní limity.

Není sice na rozdíl od nitrózních plynů NOx (NO + NO2) toxický a bezprostředně škodlivý pro prostředí, ale je


56

skleníkovým plynem 300x účinněji ovlivňujícím globální oteplování než CO2. Přes malé koncentrace v atmosféře

představuje asi 6 % z antropogenního příspěvku ke skleníkovému efektu.

Obsah zbytkových NOx v koncových plynech vystupující z výroben je řešen v Lovochemii dvěma

způsoby. Výrobna KD 6 má tzv. selektivní redukci NOx, která probíhá na katalyzátoru V2O5 při cca 300 oC podle

rovnice

6 NO2 + 8 NH3 → 7 N2 + 12 H2O (4)

Výrobna KD 5 má tzv. totální redukci, kde se užívá jako redukční činidlo methan (zemní plyn),

katalyzátor je platinový, teplota procesu cca 750 oC. Kromě NOx se odstraňuje redukcí i kyslík a N2O. U obou

výrobních linek jsou díky popsaným opatřením plněny předepsané emisní limity NOx.

Obr. 3 Schéma výroby kyseliny dusičné27

1 NH3 (l), 2 výparník, 3 předehřívač amoniaku, 4 filtr, 5 kompresor, 6 plynová turbína, 7 směšovač, 8 vzduch, 9 reaktor pro oxidaci amoniaku s přehřívačem páry, 10 kotel na odpadní teplo, 11 ohřívač napájecí vody (ekonomizér), 12 napájecí voda, 13 chladič-kondenzátor, 14 čerpadlo, 15 absorpční kolona, 16 denitrační kolona, 17 chladič sekundárního vzduchu, 18 ohřívák koncového plynu, 19 reaktor pro katalytickou redukci NOx, 20 absorpční voda, 21 redukční plyn, 22 kyselina dusičná (produkt), 23 odpadní plyn, 24 středotlaká pára

2.2.2 Výroba LAV/LAD/LAS

Všechny varianty ledku mají celkový obsah dusíku 27 %, aby se eliminovalo nebezpečí

výbuchu. (Čistý NH4NO3 s obsahem 35 % je užíván jako výbušina). Vyrábějí se kontinuální

tlakovou neutralizací podle rovnice


57

NH3(g) + HNO3(aq) → NH4NO3(aq) (5)

Silně exotermická reakce probíhá v reaktoru tvaru U. Uvolněným teplem se odpaří

voda z roztoku NH4NO3, který je převeden na taveninu s obsahem H2O pod 4 %. Tavenina

s teplotou > 150 oC se vede do granulátoru, kam se přidává vápenec event. dolomit. Zrnka

sypkého materiálu vytvoří s taveninou granule. Následuje 18 m dlouhá bubnová rotační

sušárna (sušení horkým vzduchem). Granule se třídí na sítech, projdou chladicím bubnem a

pudrovacím bubnem, kde se pro zabránění spékání postříkají olejem s přísadou tenzidu.

2.2.3 Univerzální výrobna granulovaných hnojiv

Je činná od r. 1967, dříve byla označována jako výrobna NPK. V současné době se zde

alternativně vyrábějí vícesložková hnojiva typu NPK a DASA (viz 2.1).

Hnojiva NPK (NP) (jejich udávaný obsah živin odpovídá hmotnostním % N, P2O5 a

K2O) se vyrábějí rozkladem přírodních fosfátů (apatitu) kyselinou dusičnou. Ze vzniklé břečky

se vymrazí krystaly Ca(NO3)2.4 H2O, zbylý roztok se neutralizuje amoniakem, případně se

k němu přidá KCl nebo další přísady (MgSO4 ...). Hnojiva NPK (NP) jsou v současnosti u nás

jediným na veliko vyráběným zdrojem fosforu, klasická fosforečná hnojiva jako superfosfát

se v ČR již nevyrábějí.

Dusičnan vápenatý (LV), vedlejší produkt výroby NPK, je rychle působícím hnojivem

„na list“, prodává se s malou příměsí NH4NO3.

V případě, že výrobna produkuje hnojivo typu DASA, přidává se v rozkladném kotli

plynný amoniak do roztoku obsahujícího kamenec s NH4NO3, při čemž probíhá reakce

NH4Al(SO4)2 + 3 NH4OH + (NH4NO3) → 2(NH4)2SO4 + Al(OH)3 + (NH4NO3) (6)

Zařízení výrobny počínaje granulátory je analogické jako ve výrobně LAV. Navíc jsou

zde krystalizéry na vyloučení Ca(NO3)2.4 H2O a navazující filtrační odstředivky pro izolaci

krystalů.

3 PREOL, A.S., LOVOSICE

3.1 Charakteristika a výrobní program

Podnik je stejně jako LOVOCHEMIE součástí holdingu Agrofert. Vznikl v r. 2009. Má

120 zaměstnanců. Je největším výrobcem methylesteru řepkového oleje (MEŘO) v ČR.

Zpracovává 450 kt řepkových semen za rok, vyrobí 120 kt/rok MEŘO a 10 kt/rok glycerolu

farmaceutické kvality. Řepkový šrot se využívá jako krmivo.

3.2 Bionafta

Bionafta (biodiesel) je biopalivo pro dieselové motory, které je vyráběno (na rozdíl od

motorové nafty na bázi ropy) z obnovitelných surovin. Vyrábí se zpravidla z rostlinných tuků


58

různého původu (u nás řepkový olej) a její podstatou jsou estery mastných kyselin.

Mezinárodní označení FAME (fatty acid methylester) je u nás zaměněno českým názvem a

odpovídající zkratkou MEŘO. Současná legislativa EU předepisuje závazný podíl MEŘO

v motorové naftě 7 % obj. (rozumí se bilančně, v ročním průměru jednotlivých zemí). Tím se

vytvořily podmínky pro rozvoj pěstování olejnatých rostlin a pro odbyt MEŘO (v ČR v r. 2013

dosáhla produkce řepkového semene přes 1 mil. t/rok, podíl orné půdy oseté řepkou asi

15 %). Orgány EU v současné době projednávají změny v užívání biopaliv, které by mohly

v budoucnu přinést i omezení pěstování řepky.

3.3 Princip výroby MEŘO

Tuky jsou triglyceridy mastných kyselin. Při výrobě MEŘO jsou reesterifikovány

methanolem zpravidla s katalýzou alkalickými hydroxidy

tuk (rostlinný olej) glycerol MEŘO

glyc-(O-CO-R)3 + 3 CH3OH [NaOH] glyc (OH)3 + 3 R-COOCH3 , (7)

kde glyc. = –CH2–CH–CH2–

Obsah esterů u MEŘO vyráběného Preolem je minimálně 96,5 %. Glycerol je cenným

vedlejším produktem a po rektifikaci je získáván ve vysoké čistotě.

3.4 Environmentální souvislosti užívání MEŘO

Přínos MEŘO spočívá především v úspoře fosilních surovin (ropy) pro účely výroby

chemikálií, kde nejsou tyto suroviny nijak nahraditelné. Kromě toho má užívání bionafty i

přímé pozitivní dopady na životní prostředí, které jsou ovšem více diskutabilní. Jde zejména

o snížení emisí skleníkových plynů (především CO2). Výpočty podle metodiky LCA zahrnuté

v dosavadní směrnici EU uvádějí, že náhrada ropné motorové nafty bionaftou vede k více než

50 % nímu snížení emise skleníkových plynů na jednotku energie získané z paliv.

4 GLANZSTOFF – BOHEMIA, s. r. o.

4.1 Charakteristika podniku

Podnik je od r. 1998 součástí skupiny Glanzstoff Industries (GI) působící v několika

zemích EU, která patří v Evropě k nejvýznamnějším producentům viskózových vláken a

výrobků z nich. Kromě viskózových vláken na automobilové kordy a tkaniny zpracovává také

vlákna syntetická.

V Lovosicích se vyrábělo viskózové hedvábí již v r. 1923. Od r. 1960 se místní výrobna

(tehdy spolu s dnešní Lovochemií součást podniku Severočeské chemické závody) zaměřila

na výrobu viskózového kordového vlákna. Ta zůstává hlavním výrobním programem


59

lovosického závodu i dnes. Viskózová vlákna „VISCORD“ se dále zpracovávají (konvertování)

v sesterských podnicích skupiny GI na kordové „kablíky“ tzv. skaním (kroucení), z nichž se

tkaním získá kordová tkanina, která je užívána při výrobě pneumatik jako jejich kostra.

Glanzstoff Bohemia ročně vyrábí přes 10 kt vlákna VISCORD.

4.2 Princip výroby viskózového vlákna

Viskózové vlákno je regenerovaná celulosa ve formě nekonečného vlákna, jejíž

výrobu lze zjednodušeně vyjádřit schématem

Cel – OH (s) + NaOH (aq) Cel – ONa (s) + H2O (8)

celulosa alkalicelulosa

Cel – ONa (s) + S = C = S (g) Cel – O – CS – SNa (s) (9)

sirouhlík xanthogenát celulosy

Cel – O – CS – SNa + H+ CelOH (s) + CS2 (g) + Na+ (10)

roztok xanthogenátu v NaOH regenerovaná

(viskóza) celulosa (vlákno)

4.3 Environmentální aspekty výroby viskózového vlákna

Z uvedeného reakčního schématu vyplývá, že největším problémem výroby jsou

emise sirouhlíku, resp. dalších toxických sirných sloučenin z vedlejších reakcí. Závod je

vybaven nejmodernějším zařízením na likvidaci plynných sloučenin síry, založené na spálení a

katalytické konverzi SO2 na SO3, z něhož se získává H2SO4 (princip shodný jako v produkčních

výrobnách H2SO4). Vyrobená H2SO4 je tak vedlejším produktem, který se vrací zpět do výroby

ve fázi zvlákňování (reakce (10)). Síran sodný, který je produktem reakce (10), se v úpravně

odpadních vod izoluje a představuje cennou druhotnou surovinu využitelnou např. ve

sklárnách.

5 MONDI ŠTĚTÍ, A. S.

5.1 Charakteristika podniku

Firma MONDI Štětí je nejvýznamnějším celulózopapírenským kombinátem v ČR a

největším českým výrobcem buničiny i papíru. Od r. 2004 je součástí obří skupiny MONDI

působící ve všech kontinentech, která je světovým lídrem ve výrobě obalů z papíru.

Kombinát ve Štětí je v provozu od 50. let XX. století. V areálu jsou umístěny další samostatné

podniky skupiny MONDI, které mají zpracovatelský charakter a užívají jako polotovary papíry

vyrobené v MONDI Štětí, a.s. (obr. 4). Jde o výrobnu pytlů MONDI Bags, a.s., výrobnu papírů


60

s plastovým povlakem MONDI Coating, a.s. a výrobnu kartonů z vlnité lepenky MONDI

Bupak, s. r. o.

Areál kromě výroben skupiny MONDI hostí i několik menších samostatných firem (firma NEOGRAPH

vyrábí ceninové papíry, firma KERATECH se zabývá zpracováním a prodejem papíru) (obr. 4). Jednou

z profilových výrob ve Štětí byla od r. 1963 výroba novinového papíru spojená s výrobnami polotovarů

(dřevoviny vzniklé broušením dřeva a úpravou sběrového papíru). Jejím posledním provozovatelem byla v l.

1997–2008 norská firma NORSKE SKOG zahrnutá do obr. 4, která v r. 2008 výrobu na obřím papírenském stroji

z ekonomických důvodů zastavila a všechny provozy odprodala podniku MONDI. V současné době se v ČR

novinový papír nevyrábí.

MONDI Štětí se zabývá výrobou sulfátové buničiny (kapacita přes 400 kt/rok

nebělené buničiny), která se zčásti na místě zpracuje na papír a zčásti určené na prodej

podrobí bělení (produkce bělené buničiny přes 150 kt/rok). Vyrábějí se různé druhy papíru a

lepenky pro obalové účely, s celkovou kapacitou přes 350 kt/rok, mezi nimi dominuje pytlový

papír. Buničina (technická celulóza) se vyrábí z jehličnatého dřeva. Ročně se zpracují téměř

2 mil. plm3 [plnometrů]. Výrobna buničiny (celulózka) je spojena s provozem regenerace

použitých anorganických chemikálií a s energetickým využitím podílů dřeva odpadajících při

výrobě buničiny. Další vláknitou surovinou je sběrový papír (70 kt/rok), který se rozvlákňuje,

třídí a dodává k výrobě papíru ve formě vodní suspenze vláken.

5.2 Výroba sulfátové buničiny

5.2.1 Podstata sulfátové technologie výroby buničiny ze dřeva

Dřevo je složitý heterogenní makromolekulární systém. Je tvořeno lineárním

polysacharidem celulosou, která tvoří kostru buněčných stěn (u různých dřevin kolem 50 %),

jinými polysacharidy (tzv. hemicelulosy) a ligninem, což je aromatický polymer s prostorovou

strukturou. Výroba technické celulózy spočívá v působení chemikálií (za zvýšeného tlaku a

teploty) na dřevo, při němž přejde do roztoku podstatná část ligninu a větší část hemicelulos.

Technická nebělená celulóza (buničina) obsahuje kromě celulosy příměsi hemicelulos, které

pro výrobu papíru nevadí, a zbytky ligninu, který mj. způsobuje její hnědé zbarvení a pro

některé účely se odstraňuje dodatečnou delignifikací (bělením).

Ze dvou základních principů výroby buničiny dnes celosvětově zcela převládá alkalická

metoda, nejčastěji jako tzv. sulfátový postup, kdy varný roztok obsahuje NaOH + Na2S (ten

se sekundárně tvoří z Na2SO4, který dal procesu matoucí název). Varným roztokem se štěpí

vazby mezi ligninem a polysacharidy. Lignin a hemicelulosy alkalickou hydrolýzou

katalyzovanou ionty SH- přechází na rozpustné produkty, které tvoří obsah výluhu sulfátové

várky. (V produktech hydrolýzy ligninu je vázána síra ve formě thiosloučenin.)

Předností sulfátového postupu oproti dříve převládající technologii sulfitové (kyselý

postup) je v důsledku tvrdších podmínek (teplota kolem 170 oC a tlak asi 0,8 MPa) kratší


61

doba várky, tedy vyšší produktivita zařízení a zejména možnost zpracovávat prakticky

veškeré dřeviny (jehličnany s vysokým obsahem pryskyřice i tvrdé dřeviny). Sulfátová várka

je též vhodnější pro kontinuální uspořádání. Tyto přednosti vyvažují poněkud nižší výtěžky

buničiny. Nebělená sulfátová buničina je hnědá a velmi pevná (zbytky ligninu jsou

kondenzované), vhodná pro výrobu technických papírů (např. pytlového). Na druhé straně je

obtížně bělitelná, což dříve znemožňovalo výrobu bělené buničiny (např. pro papíry

grafické). Dnes je technologie bělení plně vyřešena.

Obtížným odpadem sulfátové technologie jsou plynné exhalace (zejména zapáchající merkaptany),

které jsou dnes v moderních závodech minimalizovány a omezeny hlavně na případy poruch. Hlavní

environmentální problém představují výluhy z várky, které mají asi 15 % a. s. (absolutní sušiny). Provoz

sulfátové celulózky se neobejde bez regenerace anorganických chemikálií (asi třetina látek obsažených ve

výluhu) a ze zneškodnění rozpuštěných organických látek (alkalické výluhy nelze využít ke zkvašování), které se

po zahuštění využijí energeticky (spálení). Pára vyrobená ve spalovacím kotli je zčásti odváděným produktem,

její větší část se užije v odparce výluhů, které se zde zahustí asi na 60 % a. s. K odparku se přidá Na2SO4 ke krytí

ztrát Na2S spotřebovaného při várce. V kotli při spalovacím procesu vzniká CO2 a H2O(g). CO2 se váže na zbylý

NaOH a vytváří Na2CO3:

2 NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (11)

Uhlík z neúplně spálených organických látek redukuje Na2SO4 na Na2S:

Na2SO4 + 2 C Na2S + 2 CO2 (12)

Uhličitan sodný vzniklý reakcí (11) je ještě třeba převést na NaOH. Z pevného zbytku z kotle se vodou vylouží

Na2S + Na2CO3 (dodá se navíc Na2CO3 k doplnění ztráty NaOH při várce). K tomuto roztoku se přidá vápenné

mléko pro reakci (tzv. kaustifikace)

Na2CO3 + Ca(OH)2 2 NaOH + CaCO3 (13)

Z kaustifikace po usazení sraženiny CaCO3 odchází regenerovaný varný roztok obsahující NaOH + Na2S zpět do

výroby.

Sulfátová technologie je tedy z hlediska odpadních vod prakticky bezodpadová.

5.2.2 Technologie použité v podniku MONDI Štětí, a. s.

V celulózce se provozují dvě odlišné varianty sulfátové várky. Starší technologie

s roční kapacitou 235 kt a. s. buničiny a denní produkcí kolem 650 t je kontinuální

technologie KAMYR, jejíž zjednodušené schéma ukazuje obr. 5. Vařák je vysoké válcové

těleso uložené vertikálně, s nepřímým parním ohřevem. Dřevné štěpky (kousky dřeva cca

2x1,5x0,5 cm) smíšené s varným roztokem samospádem postupují vařákem shora dolů a

plynule po dobu asi 2 hodin procházejí všemi fázemi várky včetně předběžného vyprání před

vyfouknutím na prací a třídicí linku.

Nebělená buničina s obsahem kolem 7 % zbytkového ligninu je dále dopravována

jako suspenze vláken („vodolátka“) s obsahem několika % a. s. na papírenské stroje, před

nimiž se zředí na a. s. několik desetin %. 75 % produkce nebělené buničiny z linky KAMYR

spotřebuje největší z papírenských strojů v závodě, který vyrábí pytlový papír.


62

Novější výrobna buničiny SUPER BATCH z r. 1993 pracuje diskontinuálně (po šaržích)

a vyrábí bělenou buničinu. Její kapacita výroby je asi 200 kt/rok a.s., denní výroba asi 500 t.

Asi 75 % produkce se odvodňuje a prodává odběratelům jako výrobek dobře použitelný i

k výrobě bílých grafických papírů. Zbytek je zpracován ve vodolátce na papírenských strojích

v závodě. Výrobna je vybavena 4 vařáky objemu 300 m3 s navzájem posunutými pracovními

fázemi. Užitá technologie je vytěsňovací, založená na přepouštění roztoků mezi vařáky. Linka

má společnou sběrnou nádrž produktu. Po praní (součástí prací linky jsou lisy, kde

konsistence buničiny dosahuje až 35 % a.s.) a třídění je buničina s obsahem ligninu cca 4 %

vedena na dodatečnou delignifikaci kyslíkem v přítomnosti NaOH s přísadou MgSO4, který

brání odbourání celulosy. Obsah ligninu se zde sníží asi na 1,8 %. Reakce s kyslíkem probíhá

při tlaku asi 2,5 MPa a teplotě cca 95 oC.

Po kyslíkové delignifikaci následuje teprve vlastní bělení (dobělka), kterým se

odbourají další podíly ligninu a získá se kvalitní bělená buničina. Z bělení je zcela vyloučen

klasický bělicí prostředek elementární chlor, jehož užívání mělo nepříznivé environmentální

dopady. Většina produkce se bělí v hustotě asi 10 % a.s. nejprve oxidem chloričitým a

v posledním stupni peroxidem vodíku za tlaku asi 0,2 MPa. Tato buničina je označena ECF

(bez elementárního chloru). Provozovna může podle požadavků vyrábět i „zcela ekologický“

produkt TCF (technologie bez sloučenin chloru). Ten vyžaduje drastičtější podmínky (kolem

100 oC, vyšší tlak, pH 11).

5.3 Výroba papíru

5.3.1 Princip výroby papíru

Vláknitá surovina (buničina, dřevovina /vláknina získaná broušením dřeva/,

rozvlákněný starý papír ap.) v suspenzi se nejprve jemně rozvlákní v kontinuálních

rozvlákňovačích resp. v mlýnech dojde ke zkrácení vláken. Podle typu papírů se k ní přidají

plnidla (např. kaolin), klížicí prostředky (dříve na bázi přírodní pryskyřice, dnes většinou

syntetické), barviva event. další přísady. Takto upravená suspenze – papírovina – jde po

zředění (a.s. cca desetiny %) na papírenský stroj.

Ten má partii sítovou, kde se odcedí voda gravitací resp. vakuem a vytvoří mokrý

papírový pás, který se zbaví další vody v lisech s plstěnou tkaninou. Pak se pás vede na sušicí

partii s válci vyhřívanými parou a dosuší se na zbytkový obsah několika % vody. Dále se

papíry mohou hladit průchodem mezi hladkými válci a upravuje se jejich formát.

5.3.2 Papírna MONDI Štětí

Papírna má 4 papírenské stroje. Největší a nejvýkonnější je stroj na pytlový papír,

zpracovávající buničinu ve vodolátce z linky KAMYR. Má kapacitu 175 kt/rok, šířka


63

papírového pásu = 6,4 m, rychlost jeho pohybu až 900 m/min!, plošná hmotnost (gramáž)

papíru 70-120 g/m2. Počet sušicích válců je 55.

Ostatní stroje mají šířku pásu přes 4 m a nižší rychlost. Jeden ze strojů vyrábí

dvouvrstvý karton s gramáží do 200 g/m2, tzv. duplex. Má 2 síta, z nichž se mokrý papír vede

do lisů, kde se vrstvy spojí. Spodní vrstva je ze sběrového papíru, vrchní z bělené nebo

nebělené buničiny. Duplex se užívá jako krycí vrstva vlnitých lepenek.

Další dva stroje s kapacitou výroby 45 kt/rok mají odlišnou sušicí partii. Místo série

sušicích válců mají 1 válec velkého průměru a vyrábějí se na nich jednostranně hlazené balicí

papíry z nebělené či bělené buničiny o gramáži 30–120 g/m2.

5.4 Další podniky skupiny MONDI v areálu Štětí

5.4.1 MONDI Bags, a.s.

Firma vyrábí široký sortiment papírových pytlů jedno- i vícevrstvých, většinou z papíru

gramáže 70–80 g/m2, v provedení hnědém (z nebělené buničiny z linky KAMYR), případně

bílém, s možností potisku.

Druhým typem výrobku jsou papírové tašky z různých druhů papírů, nejčastěji

užívané jako nákupní tašky.

5.4.2 MONDI Coating Štětí, a.s.

Závod vyrábí průmyslové a spotřebitelské obaly, stavební izolace ap. Vrstva plastů se

na papír nanáší extruzí polymerů (zvýšenou teplotou a tlakem se materiál roztaví a nanáší na

podložku), nebo se užijí fólie plastové či hliníkové.

5.4.3 MONDI Bupak, s.r.o.

Firma vyrábí kartony z vlnité lepenky s možností potisku.

5.5 Další provozy v areálu Štětí, ovlivňující životní prostředí (obr. 5)

Provoz energetika produkuje energii tepelnou i elektrickou, jako palivo se užívá směs

biopaliva (dřevné odpady), uhlí a kalů z čistírny odpadních vod. Spaliny z energetiky i

z regenerace sulfátových výluhů (5.2.1) jsou před vypuštěním do komína zbaveny prachu

v elektrostatických filtrech. Toxické odpadní plyny z odplyňování vařáků jsou spalovány,

vzniklé spaliny se čistí mokrou vypírkou. Součástí provozu energetika je chemická úpravna

vody.

Čistírna odpadních vod je vybavena standardními technologiemi mechanického

čištění (zejména sedimentace a filtrace) a biologického stupně čištění

Energetika i ČOV trvale udržují emise do prostředí v předepsaných mezích.

Firma Viamont, a.s. obstarává v areálu na závodní vlečce železniční dopravu.


64

6 LAFARGE CEMENT, A.S., ČÍŽKOVICE

6.1 Charakteristika podniku a sortiment výrobků

Podnik je součástí Skupiny Lafarge, zabývající se výrobou stavebních materiálů, která je největším

světovým producentem cementu. Dodala např. 35 kt betonu na stavbu nejvyššího mostu na světě (340 m) u

Millau ve Francii.

Cement se v Čížkovicích vyrábí už 115 let, což souvisí s blízkými ložisky surovin

(vápenec resp. slínovec, tj. zpevněný jílovitý sediment s obsahem 67–76 % CaCO3) křídového

stáří. Některé polohy ložiska jsou ideální cementářskou surovinou, z jiných poloh se vyrábělo

dříve hydraulické vápno (vápno s jemně rozptýlenými křemičitamy, tuhnoucí pod vodou).

Současně těžený jámový lom poskytuje přes 1 milion tun suroviny ročně, produkce

cementů je kolem 700 kt/rok. Cementárna vyrábí především portlandské (p-) cementy

(obsah CaO přes 60 %). Struskový cement je směsný produkt (p-cement + cca 75 %

vysokopecní strusky). Novým výrobkem, který nahrazuje hydraulické vápno, je speciální

cementový produkt MULTIBAT PLUS. nahrazující vápno i cement, který je vhodný jako zdicí i

omítací malta. Závod také produkuje reaktivní jemně mletý vápenec (méně vápenaté

slínovce) k odsíření fluidních kotlů.

6.2 Princip výroby cementu

Cement představuje výrobkovou skupinu látek anorganického charakteru, která má největší světovou

produkci vůbec (asi 2 mld t/rok). Z chemických produktů je spotřeba cementu srovnatelná jen se skupinou

motorových paliv.

Nejvýznamnějším typem cementů je zmíněný p-cement, který se vyrábí slinováním

směsi vápence a jílovitých surovin při teplotách 1400–1450 oC, dnes obvykle v rotačních

pecích. Suroviny se mísí v poměru CaO: (SiO2+Al2O3+Fe2O3) = 1,7–2,4 („hydraulický modul“) a

SiO2: (Al2O3+Fe2O3) = 1,7–2,7 („silikátový modul“). Jemně umletá surovinová směs po

předehřátí prochází rotační pecí v protiproudu k hrubým spalinám z topeniště. Složitý

reakční mechanismus vede ke vzniku křemičitanů vápenatých, především 3 CaO.SiO2 (alit) a

2 CaO.SiO2 (belit). Vzniká slinutá hmota „slínek“, který se v chladičích ochladí vzduchem. Po

odležení se mísí s několika procenty sádrovce, který působí jako zpomalovač tuhnutí betonu.

Následuje drcení na válcovém drtiči a jemné mletí v kulovém mlýnu.

6.3 Environmentální aspekty výroby cementu

Výroba cementu byla vždy doprovázena značnou prašností, která v okolí cementáren

obtěžovala obyvatelstvo (nebezpečí silikózy) a ničila přírodu. Současná výroba v Čížkovicích

má technologie a zařízení, která se díky značným „eko“ investicím přibližují k mezinárodním

kritériím BAT (nejlepší dostupné technologie). Na různých místech výrobní linky, kde dochází

ke vzniku prachu a jeho úniku do ovzduší, jsou instalovány účinné moderní tkaninové filtry.


65

Tuhé prachové částice ze spalin vytápějících rotační pece jsou spolehlivě zachyceny

elektrostatickým filtrem. Mazut původně užívaný jako palivo je dnes zčásti nahrazen tuhými

palivy. Podnik se systematicky snaží dodržovat principy trvale udržitelného rozvoje.

Příkladem využití druhotných surovin je náhrada přírodního sádrovce (přídavek do cementu

zpomalující tuhnutí betonu) energosádrovcem získaným jako produkt odsíření uhelných

elektráren mokrou vápencovou metodou.

Druhotnou energetickou surovinou užitou v závodě je alternativní palivo GEOBAL 4

na bázi neutralizovaných kalů z ostravských ropných lagun, které nahrazuje část klasických

zdrojů energie pro výpal slínku (mazut, uhlí) (viz kap. 7 materiálu „Zneškodňování starých

ekologických zátěží“).

7 ZÁVĚR Uvedené příklady výrob založených na chemických procesech (výroba chemikálií,

hnojiv, motorových biopaliv, viskózových vláken, zpracování dřeva na buničinu a papír a

výroba cementu) ukazují, že v současnosti díky přísné legislativě a tlaku veřejnosti nemohou

být provozovány výroby, které by, jak tomu bylo v minulosti, hrubě narušovaly prostředí.

Úroveň emisí škodlivin do prostředí výrazně poklesly a péče o „ekologizaci“ výroby se stala

běžnou strategií chemických závodů.

LITERATURA

1. Auinger F., Benešová M.: Agrozpravodaj 2, č.2, s.4 (2010).

2. Auinger F., Šlemenda P.: Lovochemik 2010, č. IV, s.5.

3. Galle A., Šmíd V.: Lovochemik 2011, č. I, s.3.

4. Hora J.: 5 + 2, 18. července 2013, s. 23.

5. http://cs.wikipedia.org/wiki/Pap%C3%ADrny-%C5%AOt%C4%Bt%C3%AD, staženo 30. 5.

2013.

6. http://cs.wikipedia.org/wiki/Pneumatikov%C3%BD_kord, staženo 18. 7. 2013.

7. http://en.wikipedia.org/wiki//Fatty_acid_methyl_ester, staženo 17. 7. 2013.

8. http://en.wikipedia.org/wiki/Kraft_process, staženo 22. 7. 2013.

9. http://projekty.upce.cz/parprochem/prezentace-partneri/lovochemie.pdf, staženo 15. 7.

2013.

10. http://web.meulovo.cz/dnesek/2007/0707_04.html, staženo 23. 7. 2013.

11. http://www.asb-portal.cz/stavebnictvi/materialy-a-vyrobky/cihly-tvarnice/multibad-plus,

staženo 23. 7. 2013.

12. http://www.chmltech.com/documents/continuousdigester.html, staženo 23. 7. 2013.


66

13. http://www.glanzstoff.com, staženo 16. 7. 2013.

14. http://www.lafarge.cz/wps/portal/cz/1_1-Lafarge-v-Česke-republice, staženo 6. 5. 2013.

15. http://www.lovochemie.cz/Historie.html, staženo 3. 6. 2013.

16. http://www.lovochemie.cz/Produkty.html, staženo 3. 6. 2013.

17. http://www.mondijobs.cz/cs/desktopdefault.aspx/tabid-1918/, staženo 23. 7. 2013.

18. http://www.mondijobs.cz/cs/desktopdefault.aspx/tabid-2313/, staženo 23. 7. 2013.

19. http:///www.papirove-pytle.cz/webnew/start.php, staženo 23. 7. 2013.

20.http://www.platinum.matthey.com/about-pgm/applications/industrial/nitricacid,

staženo 2. 7. 2013.

21. http://www.preol.cz, staženo 3. 6. 2013.

22. http://www.silvarium.cz/lesnicka-prace-c-4-01/norske-skog-steti-a-s, staženo 22.7. 2013.

23. Kaftanová V., Hrnčíř J.: Lovochemik 2010, č. VII, s. 4.

24. Kindl J., Novotný R.: Papír a celulóza 51 (4), s. 82 (1996).

25. Kraitr M.: Biologie-Chemie-Zeměpis 21, s. 169 (2012).

26. Kraitr M. a kol.: Chemický průmysl v České republice. ZČU, Plzeň 1999.

27. Neiser J., Hauzar I., Kraitr M., Nassler J., Smolek P.: Základy chemických výrob. SPN, Praha

1988.

28. Obalová L., Pacultová K.: ChemListy 102, 487 (2008).

29. Papír a celulóza 65, (1), s. 16 (2010).

30. Schéma průmyslového areálu společnosti – dopravní trasy. MONDI (2009).

31. Steti mill – VS. ppt, may 2009 (MONDI).

32. Trefný M.: Lovochemik 2010, č. III, s. 4.

33. Trefný M.: Lovochemik 2010, č. IV, s. 4.

34. Trefný M.: Lovochemik 2010, č. IX, s. 4.

35. Ulbricht N.: Lovochemik 9, č. 10, s. 1 (2005).

67

Obr. 4 Schéma průmyslového areálu MONDI Štětí , a.s. 30

Vodní hospodářství

Dřevosklad

Keratech Neograph

Příjem dřevní hmoty

Dřevosklad Norske Skog

Brusírna válců

Expedice Norske Skog

Expedice Mondi Bags

Expedice Mondi Coating

Výroba buničiny

Příjem sběr.papíru Norske Skog

Norske Skog

Energetika

Sklad biopaliv

Chemická úpravna vody

Regenerace

Viamont

Sklad uhlí

Údržba

Expedice celulózy Expedice Mondi Bags

PS 1, 2, 3

VATECH.EZ

Centrální sklad

Expedice Mondi Coating

Příjem chemikálií Příjem sběr.papíru

Vrátnice

68

Obr. 5 Výroba nebělené buničiny kontinuální technologií KAMYR v závodě MONDI Štětí, a.s.(upraveno podle 31)

Varný roztok

Praní Třídění

Kontinuální vařák

Výroba pytlového papíru (stroj č. 5)

Výluh

Nebělená buničina 4 nádrže po 2000 m3

Výroba papíru a lepenky (stroj č. 1, 2)

Dřevné štěpky

Documents

Multioborová exkurze BIOLOGIE – FYZIKA – CHEMIE · BIOLOGIE ŽIVOČICHOVÉ NAŠÍ KRAJINY 3 vajíčka jednotlivě na živné rostliny. Housenky jsou poměrně polyfágní, živí