„Współczesne wyzwania kształtowania środowiska i

Transkrypt

KONFERENCJA NAUKOWA
„Współczesne wyzwania
kształtowania środowiska
i gospodarowania wodą
w obszarach wiejskich”
STRESZCZENIA
Katedra Kształtowania Środowiska SGGW w Warszawie
Wydział Inżynierii i Kształtowania Środowiska
Komitet Melioracji i Inżynierii Środowiska Rolniczego PAN
Warszawa, 16-17 listopada 2009 r.
"Współczesne wyzwania kształtowania środowiska i gospodarowania wodą w obszarach wiejskich"
3
SPIS TREŚCI
ROZWÓJ OBSZARÓW WIEJSKICH W ASPEKCE POLITYKI ROLNEJ................................................ 4
ROLNICTWO W OBLICZU EKSTREMALNYCH ZJAWISK POGODOWYCH ........................................ 6
GOSPODAROWANIE WODĄ W OBSZARACH WIEJSKICH W ŚWIETLE WSPÓŁCZESNYCH
UWARUNKOWAŃ ......................................................................................................................................... 9
STAWY RYBNE W GOSPODARCE WODNEJ OBSZARÓW WIEJSKICH........................................... 12
GOSPODAROWANIE WODĄ W OBSZARACH DOLINOWYCH ........................................................... 14
POTRZEBY, EFEKTY I PERSPEKTYWY NAWADNIANIA ROŚLIN NA OBSZARACH
SZCZEGÓLNIE DEFICYTOWYCH W WODĘ........................................................................................... 17
GOSPODAROWANIE WODĄ W KRAJOBRAZIE WYŻYNNYM ............................................................ 20
HYDROCHEMICZNE UWARUNKOWANIA REALIZACJI PROGRAMU MAŁEJ RETENCJI NA
TERENACH PODGÓRSKICH .................................................................................................................... 23
EKSPLOATACJA URZĄDZEŃ MELIORACYJNYCH NA TERENACH POLDEROWYCH (NA
POMORZU ZACHODNIM) .......................................................................................................................... 25
OGRANICZANIE ODPŁYWU BIOGENÓW Z OBSZARÓW ZMELIOROWANYCH .............................. 27
PROBLEMY MELIORACJI NA OBSZARACH PRAWNIE CHRONIONYCH......................................... 31
WPŁYW REKULTYWACJI MAŁYCH ZBIORNIKÓW NA JAKOŚĆ RETENCJONOWANEJ WODY . 33
4
ROZWÓJ OBSZARÓW WIEJSKICH W ASPEKCE POLITYKI ROLNEJ
Prof. dr hab. inż. Zenon Pijanowski
Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska
30-059 Kraków, al. Mickiewicz 24-28
Pojęcie „polityka rolna (agrarna)”, które pojawiło się po raz pierwszy w Europie pod
koniec XIX w, użył i zdefiniował ekonomista niemiecki Buchenberger. Podana wówczas
definicja która obowiązuje do dziś obejmuje „ogół zasad, jakimi powinno się posługiwać
państwo przy udzieleniu pomocy wsi i rolnictwu”. Wówczas głównie była to pomoc prawna i
finansowa na prowadzenie inwestycji technicznych służących ochronie przed siłami
przyrody, powiększania obszarów rolniczych jak również wprowadzaniu postępu i poprawy
organizacji pracy w rolnictwie (ochrona przed powodziami, melioracje dolin rzecznych,
scalenia gruntów,
mechanizacja, itp.).
Definicja i pojęcie to już o szerszym zakresie
wsparcia obowiązuje do dziś we wszystkich krajach Europy a nawet świata [KOŻUCH i inni
2000 ]. Polityka rolna jest więc częścią polityki gospodarczej państwa odpowiedzialna za
rozwój rolnictwa i obszarów wiejskich.
Obecnie w ramach polityki rolnej realizuje się wiele przedsięwzięć finansowych
w
formie różnych dopłat do produkcji, inwestycji, szkoleń, ubezpieczeń itp. Dlatego wielu
wybitnych ekonomistów rolnych definiuje i grupuje te działania operując pojęciami: polityka
cenowo-dochodowa, polityka strukturalna (inwestycyjna) i polityka socjalna. Przedsięwzięcia
inwestycyjne z zakresu polityki strukturalnej będące częścią polityki rolnej stanowią
fundament wielofunkcyjnego rozwoju wsi i rolnictwa [ FLURY, 1995].
W pracy przedstawiono rozwój obszarów wiejskich w Polsce i wybranych krajach UE
w aspekcie polityki strukturalnej, jako części polityki rolnej.
Podstawę
opracowania
stanowiła
analiza
i
ocena
dostępnych
materiałów
dotyczących realizowanych inwestycji wchodzących w zakres polityki strukturalnej jak
również obowiązującego prawa, dotycząca:

stanu rozwoju obszarów wiejskich w wybranych krajach UE, oraz

stanu rozwoju obszarów wiejskich w Polsce w okresie 1918 – 2008.
Do roku 1939
w Europie i Polsce w ramach polityki strukturalnej realizowano takie
przedsięwzięcia jak: melioracje rolne, scalenia gruntów, budownictwo inwentarskie.
Inwestycje te miały na celu rozwój rolnictwa (produkcji roślinnej i zwierzęcej) oraz pośrednio
5
rozwój wsi. Na przykładzie wsi Łapsze Niżne, przedstawiono koncepcję scalenia obszarów
zabudowanych w ramach scalenia wsi, gdzie zbudowano obwodnicę wsi, wydzielono
kilkadziesiąt nowych działek budowlanych, wydzielono obszary dla realizacji celów
publicznych i inne.
W okresie realnego socjalizmu w Polsce w latach 1944 – 89 polityka strukturalna
realizowała wyłącznie rozwój rolnictwa oraz pośrednio tworzenie na wsi sektora
państwowego i spółdzielczego. Zaniechano tworzenia i wspierania towarowych gospodarstw
rodzinnych.
Realizacja w okresie 1990 – 2004 zasad gospodarki rynkowej bez wsparcia pomocy
dla sektora rolnego spowodowało drastyczne obniżenie parytetu dochodów w rolnictwie.
Nastąpiła praktycznie likwidacja polityki strukturalnej, bez której niemożliwy jest rozwój
obszarów wiejskich. Integracja z UE wyraźnie ochroniła Polską wieś i rolnictwo przed
dalszym zubożeniem i stagnacją. Niemniej przyjęte i realizowane obecnie działania w
ramach WPR są wycinkowe, wąskie, nieskoordynowane i nie
realizują w pełni
zrównoważonego rozwoju wsi i rolnictwa.
Analizując stan rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich w Polsce do momentu wejścia
do Unii Europejskiej (UE) oraz od integracji po roku 2004 i realizacji Wspólnej Polityki Rolnej
(WPR) należy postawić kilka pytań:
Czy realizowana w
krajach Unii Europejskiej
i przyjęta przez Polskę WPR
uwzględniała nasze potrzeby i stan rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich ?
Czy realizowana aktualnie w Polsce WPR w pełni realizuje zasady „zrównoważonego
rozwoju wsi i rolnictwa”?
Czy możliwa jest właściwa realizacja założeń polityki strukturalnej UE na obszarach
wiejskich w Polsce w oparciu o obecnie obowiązujące prawo (krajowe) i struktury
administracji?
W końcowej części opracowania podano potrzeby działań dla kształtowania i
zrównoważonego rozwoju obszarów wsi i rolnictwa w Polsce. Aby właściwie realizować w
Polsce rozwój obszarów wiejskich konieczne jest wprowadzenie funkcjonalnie podobnego
jak w krajach UE procesu inwestycyjnego, nastawionego jednak ściśle na rozwiązanie
polskich problemów. Daleko zaawansowana metodyka takiego postępowania stworzona
została przy współpracy z Politechniką Federalną w Zurychu
w latach 1986-1990, oraz
doprecyzowana w latach 1995-2002 pod kątem przewidywanej akcesji Polski do UE.
Metodyka ta opiera się o doświadczenia Szwajcarii, Holandii i Niemiec oraz o prace studialne
prowadzone w Polsce od roku 1984.
6
ROLNICTWO W OBLICZU EKSTREMALNYCH ZJAWISK POGODOWYCH
Prof. dr hab. Edmund Kaca1, Prof. dr hab. Leszek Łabędzki2,
Doc. dr hab. Zygmunt Miatkowski2, Dr Izabela Lubbe1
1
Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach
2
Wielkopolsko-Pomorski Ośrodek Badawczy IMUZ w Bydgoszczy
Nadzwyczajne zagrożenia i katastrofy związane z pogodą zawsze towarzyszyły
człowiekowi. Do tego typu zjawisk należą przede wszystkim susze oraz nadmierne opady i
powodzie. Wywołują one deficyt lub nadmiar wody w różnej skali czasowej i przestrzennej i
powodują ujemne skutki w rolnictwie, zwłaszcza w produkcji roślinnej.
Susze w Polsce wywoływane są okresami bezopadowymi lub przez powtarzające się
opady mniejsze od średnich, powodzie natomiast - dużymi opadami, których kumulacja w
krótkim okresie czasu powoduje wystąpienie nadmiaru wody w stosunku do możliwości jej
ubytku z określonego obszaru. Oddziaływanie tych zjawisk na rolnictwo zależy nie tylko od
czasu ich trwania, natężenia i zasięgu przestrzennego, ale również od podatności
agroekosystemów na ujemne działanie tych zjawisk. Skutki tych zjawisk mogą być więc
różne, nawet jeśli czas ich trwania, natężenie i zasięg przestrzenny będą identyczne.
Nie mamy bezpośredniego wpływu na pojawienie się tych zjawisk, ale uwzględniając
czynniki społeczne, gospodarcze i technologiczne możemy organizować biosystemy w
sposób zmniejszający ich wrażliwość na niekorzystne zjawiska pogodowe.
Systematyczne obserwacje z ostatniego pięćdziesięciolecia wskazują na nasilanie się
na obszarze naszego kraju susz i powodzi. Ta tendencja wpisuje się w ogólny trend
występowania na kuli ziemskiej, z coraz większą częstotliwością, ekstremalnych zjawisk
meteorologicznych, związanych z globalnymi zmianami klimatycznymi wywołanymi zarówno
przez czynniki naturalne jak i antropogeniczne (efekt cieplarniany).
Należy również zwrócić uwagę na wpływ rolnictwa na zmiany klimatu w wyniku emisji
gazów cieplarnianych i możliwości sterowania procesami przyrodniczymi w produkcji rolnej
mogącymi ograniczać tempo tych zmian. Uważa się, że działalność rolnicza przyczynia się
do wzrostu emisji gazów cieplarnianych, ale jednocześnie wskazuje się na możliwość
sekwestracji znaczących w skali globalnej ilości węgla w glebach użytkowanych rolniczo i
możliwości zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych w różnych działach produkcji rolnej.
Ponieważ jednym z ważniejszych skutków ekstremalnych zjawisk pogodowych są susze
powodujące ograniczenie zasobów wodnych i wzrost deficytów wody w rolnictwie, działania
mające łagodzić te skutki powinny prowadzić do polepszenia warunków wodnych produkcji
7
rolniczej, a szerzej – do stworzenia korzystnych warunków prowadzenia gospodarki wodnej
w rolnictwie.
Rolnictwo może w większym niż dotychczas stopniu borykać się z nierównomiernym
rozkładem opadów w ciągu roku oraz długotrwałymi okresami suszy glebowej. Do
utrzymania produkcji na odpowiednim poziomie konieczne będą różne przedsięwzięcia i
działania agrotechniczne i melioracyjne, o charakterze inwestycyjnym i organizacyjnym, w
różnej skali czasowej i przestrzennej, podejmowane przez rolników, odpowiednie służby
rolne i melioracyjne, jednostki administracji państwowej i samorządowej.
Strategia
zwiększenia
odporności
agroekosystemów
na
niekorzystne
zjawiska
ekstremalnych
zjawisk
meteorologiczne powinna uwzględniać cztery główne kierunki:
1. Identyfikacja
nasilenia
i
zasięgu
przestrzennego
agrometeorologicznych i obszarów najbardziej zagrożonych.
2. Dostosowanie modelu rolnictwa do zmieniających się warunków klimatycznych.
3. Zwiększenie lokalnych zasobów wodnych i ich dostępności dla rolnictwa.
4. Zwiększenie efektywności wykorzystania wody w produkcji rolniczej.
Szczegółowe działania i zabiegi, prowadzące do osiągnięcia tych celów, można
pogrupować następująco:
1. Zwiększenie retencji powierzchniowych zasobów wodnych i ich dostępności dla
rolnictwa.
2. Rozbudowa infrastruktury rozrządu wody do celów rolniczych i poprawa zarządzania
zasobami wody dyspozycyjnej.
3. Zwiększenie retencji wodnej gleb i jej dostępności dla roślin.
4. Modyfikacja technologii użytkowania wody w gospodarstwie i w uprawach roślin.
5. Zmniejszenie zapotrzebowania na wodę i zużycia wody przez uprawy rolnicze.
6. Rozwój i upowszechnienie wodooszczędnych systemów nawodnień.
7. Kształtowanie świadomości społecznej na temat ekstremalnych zjawisk pogodowych,
ich występowania, zagrożeń i przeciwdziałania.
Działania te obejmują różne metody, zabiegi i narzędzia w zakresie kształtowania i
użytkowania rolniczych zasobów wodnych. Obejmują one krótkoterminowe dostosowania
oraz długoterminowe działania adaptacyjne.
Krótkoterminowe działania dostosowujące optymalizują produkcję rolną bez większych
zmian systemowych (np. wcześniejsze siewy, zmiana odmian roślin, głęboka orka,
prawidłowa eksploatacja systemów melioracyjnych). Długoterminowe działania adaptacyjne
odnoszą się do większych zmian systemowych (np. zmiany użytkowania ziemi, zmiany
8
systemów produkcji rolniczej, wprowadzanie nowych upraw, nowe techniki gospodarowania
ziemią, nowoczesne technologie prowadzenia i zarządzania nawodnieniami, rozwój małej
retencji wodnej, zmiana świadomości społecznej).
Walka ze skutkami susz i powodzi i wynikające z niej zadania są wyzwaniem w
zakresie poszukiwania nowych, doskonalszych rozwiązań i wdrażania ich w regionach o
dużym stopniu ryzyka jej występowania. Obecne uwarunkowania różnych działań
związanych z ograniczaniem negatywnych skutków susz i powodzi w rolnictwie są silnie
związane ze stanem melioracji i szerzej gospodarki wodnej w rolnictwie. Podstawową
przyczyną ograniczonych możliwości przeciwdziałania tym skutkom na obszarach rolniczych
są zaniedbania w zakresie eksploatacji systemów i urządzeń melioracyjnych i systemów
wodnych na obszarach rolniczych. Poprawę tej sytuacji można osiągnąć przez:
-
zatrzymanie
dekapitalizacji
systemów
melioracyjnych,
w
tym
systemów
nawodnieniowych, odbudowę i modernizację istniejących systemów, stworzenie korzystnych
warunków ekonomicznych w rolnictwie dla inwestowania, utrzymania i eksploatacji systemów
melioracyjnych, wdrożenie nowoczesnych energo- i wodo-oszczędnych metod i technik
nawadniania, zwiększenie efektywności nawodnień, optymalizację rozrządu wody i
gospodarowania wodą w systemach melioracyjnych (nawodnieniowych) i w zlewni.
9
GOSPODAROWANIE WODĄ W OBSZARACH WIEJSKICH
W ŚWIETLE WSPÓŁCZESNYCH UWARUNKOWAŃ
Prof. dr hab. Jerzy Jeznach,
Prof. dr hab. Józef Mosiej,
Prof. dr hab. Edward Pierzgalski
Katedra Kształtowania Środowiska
SGGW w Warszawie
Na podstawie analiz warunków wodnych dla potrzeb rolniczo-melioracyjnych w
Polsce Ostromęcki (1973) przedstawił opinię że: „W perspektywie niezbyt odległej, wobec
ogólnego zwiększonego poboru wody na potrzeby gospodarki narodowej oraz w związku z
dalszą intensyfikacją rolnictwa i melioracjami osuszającymi (drenowanie), pogłębią się
dysproporcje okresowe w pozycjach przychód-rozchód. W rezultacie przesuniemy się
niejako do strefy wyraźnie deficytowej w pewnych okresach roku, a nawet może deficytowej
w seriach kilkuletnich.” Opinia Ostromęckiego była trafna, a nawet wskutek wyraźnego
ocieplenia, jest coraz bardziej aktualna.
W Polsce występuje trend zmniejszania się zasobów wodnych, a jedną z
najważniejszych przyczyn tego zjawiska jest podwyższanie się temperatury powietrza.
Prognozy zmian klimatycznych wskazują na konieczność opracowania nowej strategii
dotyczącej przedsięwzięć ograniczających skutki hydrologicznych zjawisk ekstremalnych
(powodzie i susze) zarówno na obszarach zurbanizowanych jak i niezurbanizowanych.
Ważnym elementem takiej strategii powinno być uwzględnienie interakcji pomiędzy
gospodarowaniem wodą na obszarach zurbanizowanych i niezurbanizowanych, a przede
wszystkim zaproponowanie innowacyjnych rozwiązań łagodzących skutki urbanizacji, zmian
w użytkowaniu gruntów oraz zmian klimatycznych.
Zgodnie z zasadami rozwoju zrównoważonego, przedsięwzięcia chroniące i
kształtujące w sposób kompleksowy środowisko terenów wiejskich, w tym także zasoby
wodne, powinny być uwzględniane w planach zagospodarowania przestrzennego i nie
naruszać wymagań ochrony środowiska. Celem tych przedsięwzięć powinna być przede
wszystkim integracja ładu przestrzennego i ładu środowiskowego na tych obszarach.
Powinny one obejmować zarówno rolniczą przestrzeń produkcyjną, tereny osadnicze wraz z
ich techniczną infrastrukturą, jak również obszary zdegradowane i obszary podlegające
ochronie, w tym biotopy wodne.
Warunki społeczno-ekonomiczne wymagają obecnie w naszym kraju nowego spojrzenia na
czynnik wodny w zagospodarowaniu terenów wiejskich. Woda jest bardzo ważnym
czynnikiem decydującym o równoważeniu rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich. Wynika to
10
z funkcji wody w krajobrazie rolniczym oraz z tego, że nadmiar bądź jej niedobór warunkuje
bioróżnorodność, szczególnie ekosystemów od wody zależnych.
Woda w krajobrazie rolniczym pełni, oprócz funkcji produkcyjnej (produkcja biomasy)
inne funkcje, takie jak:
kształtowanie warunków siedliskowych (gleba, mikroklimat);
transport substancji chemicznych (rozpuszczalnik i nośnik substancji) oraz energii
(przemianom stanów skupienia wody towarzyszy wydzielanie lub pochłanianie
ciepła);
kształtowanie walorów estetycznych krajobrazu;
kształtowanie warunków do ochrony różnorodności biologicznej (małe zbiorniki
wodne, stawy, oczka wodne, mokradła, torfowiska, ekstensywnie użytkowane
zmeliorowane łąki w dolinach rzek);
przyjmowanie,
pochłanianie
i
redukowanie
zagrożeń
antropogenicznych
powodowanych przez działalność rolniczą i osadniczą.
Roli wody w zagospodarowaniu przestrzennym nie można rozpatrywać w oderwaniu od
gospodarczych, społecznych i ekologicznych funkcji obszarów wiejskich oraz bez kontekstu
polityki rolnej państwa i samorządów lokalnych, a także bez warunków wynikających ze
zrealizowanych dotychczas przedsięwzięć z zakresu melioracji i inżynierii wodnej służących
zaspokajaniu potrzeb gospodarczych rolnictwa. Nie powinno się też rozpatrywać jej w
oderwaniu
od
planów
przestrzennego
urządzania
i
zagospodarowania
siedlisk
występujących na terenach wiejskich (Rajda 2005).
O gospodarczej i ekologicznej roli wody na danym obszarze decyduje nie bezwzględna
jej ilość, lecz czas działania tej wody, czas spełniania przez nią różnorakich funkcji, inaczej
mówiąc – czas jej przebywania w krajobrazie. Czas z kolei zależy od stopnia pokrycia terenu
roślinnością i od czasu dopływu wody opadowej do rzek (Kędziora, 2005, Kędziora i in.,
2005).
W związku z tym do planów zagospodarowania przestrzennego gmin należy wprowadzić
działania mające na celu:
poprawę struktury krajobrazu poprzez zadrzewienia śródpolne oraz odpowiednie
rozmieszczenie użytków w zlewni,
odbudowę małych zbiorników wodnych dla ich wykorzystania do gromadzenia
wiosennego nadmiaru wód roztopowych i wód drenarskich,
odbudowę i modernizację urządzeń melioracyjnych na terenie gminy,
poprawę retencji wodnej gleb, głównie poprzez zwiększenie zawartości materii
organicznej w glebie,
wykorzystanie oczyszczonych ścieków do nawadniania upraw energetycznych,
11
kształtowanie mozaikowej struktury szaty roślinnej w krajobrazie.
Jednak podstawowe problemy gospodarowania wodą na obszarach wiejskich to:
kształtowanie zasobów wodnych w aspekcie ilości i jakości w rolniczej przestrzeni
produkcyjnej
przystosowanie obszarów do intensywnej produkcji rolniczej (w Polsce Centralnej
średnio w dziesięcioleciu 2 razy występują lata mokre, 5 razy lata normalne, 1,5 lata
suche i po 0,75 lata bardzo suche i skrajnie suche)
ochrona zasobów wodnych w skali gospodarstwa (ścieki, odchody zwierzęce)
Obecnie po wejściu do Unii Europejskiej nastąpiły radykalne zmiany w podejściu do
zagadnień melioracji i gospodarowania wodą w rolniczej przestrzeni produkcyjnej. Zniknęły
sektorowe (niezależne od siebie) programy melioracji, mechanizacji, elektryfikacji na rzecz
kompleksowego rozwiązywania problemów obszarów poprzez unijny kompleksowy program
inwestowania na obszarach niezurbanizowanych w postaci Programu Rozwoju Obszarów
Wiejskich. W związku z tym zaplecze naukowo-badawcze i dydaktyczne stworzone przed
laty dla branży melioracyjnej dla szerokiego programu poprawy warunków gospodarowania
w rolniczej przestrzeni produkcyjnej poprzez szeroko pojmowane zabiegi melioracyjne
(zarówno podstawowe jak i szczegółowe) powinno być z założenia zapleczem naukowobadawczym dla szerokiego Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich. Również kadra
inżynieryjno-techniczna powinna skierować swoje zainteresowania w kierunku działań
inwestycyjnych dla szeroko pojętego inwestowania w infrastrukturę techniczną wsi i rolniczej
przestrzeni produkcyjnej. Celem takiego inwestowania powinien być rozwój wsi i rolnictwa
zgodnie z zasadami rozwoju zrównoważonego. Jednak co w odniesieniu do wsi i rolnictwa
oznacza taki rozwój, który uwzględnia zarówno aspekty ekonomiczne i społeczne przy
spełnieniu wymogów ochrony środowiska jest pytaniem otwartym oraz zależy od skali i
punktu widzenia.
Literatura
1. Kędziora A., 2005: Przyrodnicze podstawy gospodarowania woda w Polsce. W: Ochrona
środowiska w gospodarce przestrzennej.. ZBŚRiL, PAN Poznań, 75-113
2. Kędziora, L. Ryszkowski, Cz. Przybyła, 2005: Ochrona i kształtowanie zasobów wodnych i ich
jakości w krajobrazie rolniczym, [w:] Gospodarowanie wodą w Wielkopolsce. Wyd. ABRYS,
s.16-25.
3. Ostromęcki J., 1973: Podstawy melioracji nawadniających. PWRiL, Warszawa
4. Rajda W., 2005: Woda w zagospodarowaniu przestrzennym obszarów wiejskich. Post. Nauk
Roln., nr 3, 33-42.
12
STAWY RYBNE W GOSPODARCE WODNEJ OBSZARÓW WIEJSKICH
Prof. dr hab. inż. Andrzej Drabiński
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji
Instytut Architektury Krajobrazu
Obiekty stawowe już od prawie tysiąca lat są trwałym elementem polskiego krajobrazu
rolniczego. Już w XIII wieku w okolicach Oświęcimia, Zatora, Rybnika, Łowicza i Milicza
powstały wielkie obiekty stawowe, z których część jest nadal eksploatowana. Aktualna
powierzchnia stawów rybnych szacowana jest na ok. 70 tys. ha, co stanowi ponad 10 %
gruntów pod wodami. Są to głównie stawy typu karpiowego, położone przede wszystkim w
południowej i środkowej części naszego kraju. Stawy typu pstrągowego, których historia liczy
niecałe 200 lat, zlokalizowane są w większości w północnej części Polski.
Ponad 2/3 spośród 600 towarowych gospodarstw hodowlanych prowadzi chów i
hodowlę karpia, natomiast pozostałe zajmują się chowem i hodowlą pstrąga. Ponadto
rybactwo śródlądowe jako uboczny rodzaj gospodarki rolnej deklaruje ok. 10 tysięcy
rolników.
Stawy rybne typu karpiowego są ważnym elementem małej retencji wodnej. Większość
z nich napełniana jest na wiosnę, w okresie zwiększonych przepływów w ciekach
zasilających. Wymagany jest wówczas dopływ rzędu 5-10 l/s i ha. W okresie półrocza
letniego stawy potrzebują dopływu rzędu 1-2 l/s i ha w celu pokrycia strat na parowanie i
przesiąki. Woda z większości stawów karpiowych odprowadzana jest jesienią. Np. w 2007
roku pobór wody do napełnienia 768 obiektów stawowych, o sumarycznej powierzchni 48,8
tys. ha i powierzchni jednostkowej od 10 do ponad 500 ha, wyniósł 1023,9 hm³ (10 razy
więcej niż do nawodnień w rolnictwie i leśnictwie).
Istnienie takich obiektów prowadzi do wyrównania odpływu ze zlewni. Np. okresowe
pobory i zrzuty wody ze stawów rybnych o powierzchni 4,8 tys. ha w istotny sposób
zmieniają rozkład odpływu ze zlewni Baryczy do przekroju Łąki (A=1752 km²), zmniejszając
go w półroczu zimowym (zalewanie stawów) o ok. 20 % i zwiększając w okresie jesiennego
zrzutu wody o ok. 100 %.
Ponadto stawy rybne spełniają szereg innych funkcji pozaprodukcyjnych:
 są cennym siedliskiem dla wielu gatunków roślin i zwierząt, a szereg obiektów
objętych jest ochroną na podstawie przepisów ustawy o ochronie przyrody (/np.
13
rezerwat przyrody „Stawy Milickie” czy też szereg obiektów objętych ochroną w
ramach europejskiej sieci ekologicznej Natura 2000);
 wpływają zwykle korzystnie na procesy samooczyszczania wód powierzchniowych;
 stabilizują poziom wody gruntowej często na znacznych obszarach;
 w mniejszych zlewniach odgrywają pozytywną rolę w ochronie przed powodzią;
 stanowią źródło wody przeciwpożarowej;
 mogą być interesującymi obiektami eko- i agroturystyki.
Pozytywny wpływ gospodarki stawowej na środowisko jest szczególnie widoczny przy
produkcji nisko intensywnej. Natomiast chów lub hodowla ryb w stawach typu karpiowego
przy produkcji przekraczającej 4 tony ryb z 1 ha powierzchni użytkowej stawu, oraz chów lub
hodowla ryb w stawach typu pstrągowego, jeżeli produkcja przekracza 1 tonę ryb przy
poborze 1 litra wody na sekundę w miejscu ujęcia wody, zaliczane są do przedsięwzięć
mogących znacząco (negatywnie) oddziaływać na środowisko.
14
GOSPODAROWANIE WODĄ W OBSZARACH DOLINOWYCH
Prof. dr hab. inż. Krzysztof Nyc
Dr inż. Ryszard Pokładek
Instytut Kształtowania i Ochrony Środowiska
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Z przeglądu zlewni rzek nizinnych wynika, że 27% obszaru kraju obejmują zlewnie o
średnim spadku powierzchni poniżej 1‰. Są to głównie zlewnie Baryczy (dopływ Odry),
Kanału Mosińskiego, Obry, Noteci(dopływy Warty), Narwi (dopływ Wisły), Krzny (dopływ
Bugu). Zlewnie o spadku powierzchni do 2 ‰
zajmują kolejne 40% obszaru Polski.
Obszary dolinowe zlewni rzecznych, o małych spadkach powierzchni zajmują w Polsce
ponad 60% powierzchni. Są przeważnie pod wpływem zasilania w wodę typu opadowogruntowego. Na nich też zlokalizowanych jest najwięcej urządzeń melioracyjnych o działaniu
odwadniająco-nawadniającym.
Doliny rzeczne należą do obszarów o szczególnych walorach przyrodniczych z bogatą fauną
i florą. Najczęściej są pokryte glebami hydrogenicznymi wytworzonymi w wyniku procesów i
zjawisk hydrologicznych (silnie uwodnione gleby organiczne i organiczno-mineralne oraz
mady przepuszczalne). Uwilgotnienie tych gleb uzależnione jest w znacznym stopniu od
przebiegu zjawisk hydrologicznych, np. okresowych wylewów rzek, infiltracji wody z ich
koryta, zasilania podsiąkowego z zasobów wód gruntowych, a także z opadów
atmosferycznych. Gleby obszarów dolinowych bywają dość żyzne, lecz dla ich rolniczego
użytkowania najczęściej wymagają uregulowania stosunków wodnych. Obecność gleb
organicznych, zwłaszcza pokrytych trwałymi użytkami zielonymi, bardzo korzystnie wpływa
na stosunki wodne sąsiadujących gleb przepuszczalnych, znacząco poprawiając ich (z
natury małe) zdolności retencyjne. Melioracje terenów dolinowych, zwłaszcza gleb
organicznych należą do zabiegów
etapowej
realizacji
poprzedzonej
trudnych. Często wymagają złożonych rozwiązań i
wnikliwym
rozpoznaniem
lokalnych
warunków
siedliskowych. Problem ten wynika ze zróżnicowania sposobu i intensywności zasilania
obszarów w wodę, różnej wrażliwości gleb hydrogenicznych na zmianę uwilgotnienia oraz
zróżnicowanych potrzeb wodnych zbiorowisk roślinnych porastających doliny rzeczne.
Zbiorowiska te mogą korzystnie wpływać na poprawę jakości wód płynących i gruntowych
przyległych obszarów.
W opracowaniu przytoczono wybrane informacje z wieloletnich badań gospodarowania
wodą, prowadzonych przez autorów w kilku małych, lecz różniących się wielkością
15
powierzchni i warunkami glebowymi zlewni rolniczych doliny środkowej Odry. Ważną rolę
odgrywało tu przestrzenne zagospodarowanie tych obszarów i racjonalne ich użytkowanie,
by przy udziale prawidłowo eksploatowanych urządzeń
melioracyjnych optymalizować
warunki powietrzno-wodne gleb i równocześnie uzyskiwać polepszoną jakość wód.
Bioróżnorodność, a przy tym duża wartość przyrodnicza i gospodarcza obszarów
dolinowych, szczególnie z udziałem gleb torfowych wymaga dużo rozwagi przy ich melioracji.
Są one jednak niezbędne przy rolniczym użytkowaniu doliny. Prace Tołpy [ 1979],
Prończuka [1973], Ostromęckiego
[1973], Okruszki [1976], Lipki [2000] i wielu innych
badaczy, wskazują na celowość ograniczenie do minimum zakresu melioracji gleb torfowych,
a w miarę możliwości wyłączenia ich z rolniczego użytkowania.
W Polsce dla ochrony gleb torfowych po ich zmeliorowaniu przeznaczano je na trwałe użytki
zielone. Biorąc pod uwagę te niekorzystne zmiany gleb torfowych, a równocześnie
doceniając bardzo pożyteczne działanie roślinności bagiennej z torfowym podłożem jako
dużego biologicznego filtra wód gruntowych i powierzchniowych, melioracje torfowisk należy
w wysokim stopniu ograniczyć, a na terenach o szczególnych wartościach przyrodniczych
zaniechać. Doliny rzeczne lub ich części przeznaczone do rolniczego użytkowania z reguły
wymagają melioracji. Są one powiązane funkcjonalnie z regulacją rzek, które bezpośredni
lub pośrednio oddziaływają na gospodarkę wodną doliny.
W uzasadnionych przypadkach, zwłaszcza w szerokich dolinach z glebami bagiennymi
możliwe jest zastosowanie systemu polderowego, zamiast grawitacyjnego odprowadzania
okresowego nadmiaru wody. Takie rozwiązanie ogranicza zakres regulacji rzek, włącza do
systemu przepompownie melioracyjne, zmniejsza ryzyko lokalnego przesuszenia doliny i
daje możliwość skuteczniejszej ochrony zasobów przyrody. Jest jednak kapitało- i energio chłonne. Sposób melioracji obszarów dolinowych, pokrytych glebami hydrogenicznymi, a
następnie ich eksploatacja, powinny uwzględniać warunki zbliżone do takich w jakich te
gleby powstały, czyli okresowe zalewy i możliwie wysoki poziom wód gruntowych. Korzystne
działanie ma też okresowa kolmatacja gleb hydrogenicznych, zwłaszcza torfowych,
rumowiskiem unoszonym przez zmącone wiosenne wody rzeczne występujące w procesie
naturalnych lub sterowanych zalewów.
Uzyskanie optymalnych rezultatów w zakresie racjonalnego uporządkowania gospodarki
wodnej obszarów dolinowych możliwe jest przez wprowadzenie tam głównie systemów
podsiąkowych, a na terenach z przewagą gleb organicznych zalewowo-podsiąkowych.
Wieloletnie badania autorów potwierdzają, że w okresie wczesno wiosennym zasoby wodne
cieków najczęściej pozwalają na przeprowadzenie nawodnień zalewowych. Później, w miarę
zmniejszania się przepływów dyspozycyjnych należy przejść na regulacje uwilgotnienia
wprowadzając do eksploatacji
różne formy nawodnienia podsiąkowego. Nawodnienia
16
podsiąkowe, które można traktować w Polsce jako wiodące na zmeliorowanych obszarach
dolinowych można eksploatować przy rożnych i zmiennych w czasie zasobach wody
dyspozycyjnej. Jest to wyjątkowa, bardzo korzystna cecha tego sposobu melioracji
nawadniających, potwierdzona również badaniami autorów.
17
POTRZEBY, EFEKTY I PERSPEKTYWY NAWADNIANIA ROŚLIN
NA OBSZARACH SZCZEGÓLNIE DEFICYTOWYCH W WODĘ
Prof. dr hab. Czesław Rzekanowski
Prof. dr hab. Jacek Żarski
Dr hab. Stanisław Rolbiecki, prof. nadzw.
Katedra Melioracji i Agrometeorologii UTP w Bydgoszczy
Mimo aktualnego regresu i ograniczeń wynikających z niekorzystnych uwarunkowań
ekonomicznych i wielkości źródeł wody, nawadnianie roślin w Polsce, jako jeden z
elementów gospodarowania wodą w rolnictwie, wydaje się rozwiązaniem przyszłościowym.
Do czynników przyspieszających rozwój nawodnień, obok podnoszenia wydajności produkcji
roślinnej i zapewnienia stabilnych plonów o dobrej jakości, zaliczyć można potrzebę wzrostu
nowoczesności i konkurencyjności rolnictwa oraz przewidywane zmiany klimatyczne.
Nawadnianie roślin w Polsce, w odróżnieniu do krajów położonych w cieplejszych
strefach geograficznych, ma zasadniczo charakter interwencyjny, uzupełniający okresowe
niedobory opadów atmosferycznych. W niektórych ekstremalnych przypadkach (długotrwałe
okresy suszy rolniczej na glebach o bardzo małej retencji wodnej) może stanowić
podstawowy czynnik plonotwórczy, zapewniający pozyskanie stabilnego plonowania.
Potrzeby i efekty nawadniania roślin w Polsce są dobrze rozpoznane, dzięki wynikom
badań i rezultatom eksperymentów polowych, prowadzonych przez wiele krajowych
ośrodków naukowych. Spośród bardzo wielu rejonizacji potrzeb nawadniania roślin, na
uwagę zasługuje „Atlas niedoborów wodnych roślin uprawnych i użytków zielonych w Polsce”
(2008), przygotowany pod redakcją naukową J. Ostrowskiego i L. Łabędzkiego,
syntetyzujący ich zależność od wskaźników klimatycznych, możliwości retencyjnych gleb i
rzeczywistej pokrywy glebowej oraz czynnika biologicznego (roślinnego). Z kolei efekty
produkcyjne nawadniania, obejmujące bezwzględny, względny bądź jednostkowy przyrost
plonu oraz na ogół korzystne zmiany jego jakości, są tym większe im wyższe są średnie
wieloletnie (przeciętne) lub okresowe niedobory wodne, generujące potrzebę nawadniania.
Biorąc pod uwagę kryterium klimatyczne, największe potrzeby i efekty nawadniania
występują w Polsce na obszarach szczególnie deficytowych w wodę, obejmujących
środkową, nizinną część Polski, określoną przez Romera jako Kraina Wielkich Dolin.
Obszary
te
wegetacyjnym,
charakteryzują
się
niekorzystnymi
najniższymi
klimatycznymi
opadami
bilansami
atmosferycznymi
wodnymi
oraz
w
okresie
zwiększoną
częstotliwością występowania długotrwałych okresów bezopadowych. Ze względu na
18
kryterium glebowe, wielkość potrzeb i efektów nawadniania roślin uzależniona jest przede
wszystkim od ich właściwości wodnych, określanych za pomocą stopnia zwięzłości.
Znaczenie ma nie tylko zwięzłość poziomu orno-próchnicznego, ale również rodzaj podłoża.
Dobór gatunków i odmian na pola wyposażone w instalacje nawadniające (kryterium
roślinne) zależy w mniejszym stopniu od ich zapotrzebowania na wodę, zależnego od
długości okresów wegetacji, zmienności okresów wzmożonego zapotrzebowania na wodę i
stopnia odporności na warunki posuszne, a w większym stopniu od efektów ekonomicznych
zastosowania zabiegu.
Biorąc pod uwagę środowiskowe i ekonomiczne kryteria potrzeb i efektów
nawadniania roślin, należy oczekiwać, że mogą one znaleźć zastosowania w następujących
obszarach związanych z rolnictwem:
1. Polowe towarowe warzywnictwo i sadownictwo. Chodzi tu głównie o mikronawodnienia,
stworzone z myślą o dostarczaniu wody uprawom sadzonym rzędowo, gdzie nie trzeba
zwilżać całej powierzchni pola, a jedynie ściśle określone jego miejsca. Woda jest
dostarczana punktowo pojedynczymi kroplami lub niewielkimi strużkami, w pobliże roślin
lub bezpośrednio do systemu korzeniowego. Optymalne uwilgotnienie pozwala na
produkowanie wysokiej jakości warzyw i owoców, zgodne z najwyższymi standardami
gwarantującymi zachowanie odpowiednich norm jakościowych. Takie nawadnianie
zapewnia równocześnie utrzymanie wierności plonowania, przy zmiennych czasowo w
Polsce warunkach klimatycznych. Należy zatem w tym obszarze przewidywać dużą
dynamikę w powiększaniu się areału nawadnianych upraw ogrodniczych, szczególnie
przy dostępie na naszym rynku renomowanych światowych firm, produkujących
najwyższej jakości sprzęt nawodnieniowy. Oczekuje się, iż w ciągu 3-4 lat powierzchnia
plantacji uzbrojona w mikronawodnienia przekroczy 10 tys. ha i ta rosnąca tendencja
będzie się utrzymywać przez najbliższe 10-15 lat.
2. Szklarnie i uprawy pod osłonami, co jest związane z intensywną produkcją ogrodniczą,
opartą na uprawie bezglebowej lub aeroponice. Całość bazuje na pełnej automatyzacji
dawkowania wody, regulacji mikroklimatu i dostarczania nawozów w postaci pożywek.
Systemy kroplowe oraz mikrozraszanie gwarantują oszczędność nakładów pracy, wody i
precyzję. W takich warunkach uprawiane są rośliny ozdobne, warzywa, truskawki,
poziomki, a nawet winna latorośl. Oczekuje się tu dalszego wdrażania nowoczesnych
technik nawadniania.
3. Deszczowanie upraw polowych. Systemy te najwyższą efektywność zapewniają na
stosunkowo słabych glebach, czyli na kompleksach żytnich średnich i słabych, których w
Polsce jest bardzo dużo.
Poczesne miejsce zajmuje tu Kraina Wielkich Dolin, którą
można utożsamiać z obszarami szczególnie deficytowymi w wodę. Znajduje się tu 1872,3
19
tys. ha gleb kompleksu żytniego słabego, 1226,9 tys. ha żytniego bardzo słabego i 791,9
tys. ha żytniego dobrego, wchodzących enklawami w te dwa pierwsze, bądź z nimi
sąsiadujące. Na większości takich gleb nie można uzyskać zadawalających rezultatów
ekonomicznych, stąd rolnictwo na nich nie ma charakteru towarowego, lecz raczej
socjalny. W przyszłości są one widziane jako potencjalne użytki ekologiczne (zalesienie
lub ugorowanie), ale nie wszystkie gleby słabe uda się zmarginalizować. Gospodaruje na
nich wiele rodzin, a nadto Polska winna posiadać rezerwy gruntów uprawnych, możliwe
do szybkiego uruchomienia w razie nagłych potrzeb, bądź wybitnie korzystnej koniunktury
na rynkach światowych. Taką rezerwę mogą stanowić gleby lekkie i bardzo lekkie, łatwe w
uprawie i mogące zapewnić nie tylko przyzwoite plonowanie wielu roślin, ale także dać
surowce roślinne o wysokich parametrach jakościowych.
4. Szkółkarstwo i produkcja leśnego materiału nasadzeniowego. Jest już wielu producentów
posiadających odpowiedni sprzęt nawadniający, którzy dążą do wprowadzenia pełniejszej
mechanizacji lub automatyzacji w oparciu o mikronawodnienia.
5. Tereny poddawane rekultywacji: hałdy pokopalniane, wysypiska, wyrobiska po
wyeksploatowaniu surowców powierzchniowych (żwirownie, piaskownie) i górnictwie
odkrywkowym – mikronawodnienia i systemy deszczowniane.
6. Przydomowe trawniki, ogrody i tereny rekreacyjne. Jest to nowy w Polsce i
perspektywiczny obszar całkowicie zautomatyzowanych nawodnień, wykonywanych przy
użyciu stałych instalacji, opartych o wynurzające się z murawy zraszacze. Spotyka się tu
wysoko zaawansowane technicznie systemy zraszające, sprzężone z automatycznymi
stacjami meteorologicznymi i pełną automatyzacją. Należy przewidywać szybkie
powiększanie się powierzchni zraszanych ogrodów, głównie za przyczyną pojawiania się
coraz liczniejszej grupy zasobnych finansowo inwestorów, wprowadzających zachodnie
standardy zabudowy otoczenia domów oraz chętnych do korzystania z odpowiednio
wyposażonych obiektów rekreacyjnych.
7. Nawodnienia podsiąkowe użytków zielonych na obszarach dolinowych, głównie w oparciu
o retencję własną zlewni.
20
GOSPODAROWANIE WODĄ W KRAJOBRAZIE WYŻYNNYM
Dr inż. Andrzej Mazur, Dr inż. Magdalena Patro,
Dr inż. Roman Rybicki,
Dr hab. Tadeusz Węgorek, Dr inż. Tomasz Zubala
Katedra Melioracji i Budownictwa Rolniczego, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
Pas wyżyn rozciąga się równoleżnikowo w południowo-środkowej i południowowschodniej Polsce. Jest to głównie prowincja fizycznogeograficzna Wyżyny Polskie (Wyżyna
Śląsko-Krakowska, Wyżyna Małopolska, Wyżyna Lubelsko-Lwowska) 36,4 km² oraz mały
skrawek zachodniej części Wyżyn Ukraińskich (1,6 km² Wyżyny Wołyńsko-Podolskiej).
Wyżyny łącznie zajmują 12% powierzchni kraju [Kondracki 1998].
Znaczna część wyżyn charakteryzuje się niezadowalającymi zasobami wodnymi. W
wielu rejonach obserwowany jest rosnący deficyt wodny, który wynika z uwarunkowań
przyrodniczych oraz niewłaściwego zarządzania gospodarką wodną. Problem ten dotyczy
zarówno obszarów typowo rolniczych, jak i zurbanizowanych – przykładem może być
aglomeracja lubelska wraz z terenami przyległymi (lubelski lej depresyjny). Sposobem
poprawy dyspozycyjnych zasobów wodnych jest zwiększanie retencji. W latach 90. XX w.
opracowano
koncepcję
zabudowy
zbiornikami
doliny
rzeki
Ciemięgi
(Płaskowyż
Nałęczowski). Z siedmiu planowanych obiektów, jak dotąd oddano do użytku jedno małe
piętrzenie.
Obserwacje
prowadzone
w
latach
2004-2007
wykazały
konieczność
przeciwerozyjnego zagospodarowania zlewni zbiornika. Dopływ produktów erozji gleb w
krótkim czasie uniemożliwił jego prawidłowe funkcjonowanie i eksploatację (eutrofizacja,
zamulanie). W sytuacji silnej antropopresji oraz braku możliwości realizacji kaskady
zbiorników wzdłuż biegu rzeki należy rozważyć potrzebę retencjonowania wody w dolinkach
zboczowych,
np.
poprzez
tworzenie
rozlewisk
na
linii
okresowych
spływów
powierzchniowych. Małe zbiorniki mogłyby korzystnie wpływać na bilans wodny mikrozlewni,
głównie poprzez wydłużenie czasu i drogi obiegu wody, oraz pełnić funkcje barier
biogeochemicznych, ograniczających migrację zanieczyszczeń. Na podstawie badań
przeprowadzonych
w
latach
2001/2002-2002/2003
(na
Płaskowyżu
Nałęczowskim)
stwierdzono, że bezproduktywne odpływy z pojedynczych zlewni zboczowych o powierzchni
kilkuset hektarów rocznie przekraczają 200 tys. m 3. Korzystne warunki do lokalizacji małych
zbiorników występują w podmokłych ujściowych odcinkach mikrozlewni, w których od wielu
lat nie prowadzi się konserwacji urządzeń melioracyjnych [Zubala 2005].
Brak w mikrozlewniach zbiorników i barier zatrzymujących spływy oraz korytarzy
umożliwiających bezpieczny odpływ nadmiaru wód powoduje degradację erozyjną
21
środowiska. Obszary wyżyn klasyfikowane są jako silnie zagrożone erozją wodną
[Józefaciuk i Józefaciuk 1992; Ziemnicki 1963/64]. Negatywne skutki erozji wodnej dotyczą
głównie dezorganizacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej, zmniejszenia wartości użytkowej
gruntów oraz wielkości i jakości plonów [Józefaciuk i Józefaciuk 1997; Mazur 2005; Orlik
1971; Rybicki 2005; Turski i in. 1987], powodują znaczne pogorszenie warunków
hydrologicznych terenu oraz warunków eksploatacji urządzeń hydrotechnicznych [Pałys i in.
1986; Pływaczyk i in. 1999].
Znanych jest wiele sposobów ochrony i kształtowania zasobów wodnych w terenach
rolniczych, m.in.: agrotechnika przeciwerozyjna [Kuś i Nawrocki 1998], mała retencja
zbiornikowa [Mioduszewski 1996; Patro 2008], tarasowanie zboczy [Baryła i Pierzgalski
2005; Kowalski i in. 2005], wprowadzanie zadrzewień [Węgorek 1985; Zajączkowski 1993].
Mimo
udokumentowanej
skuteczności
licznych
rozwiązań
urządzeniowo-rolnych,
fitomelioracyjnych i technicznych w poprawie gospodarki wodnej terenów wyżynnych
[Józefaciuk i Józefaciuk 1999; Ziemnicki 1978], skala ich stosowania jest znikoma.
Przyczyną takiego stanu jest brak wykonawczych uregulowań prawnych i modelu
zarządzania przeciwerozyjną ochroną gleb [Hernik 2005; Koreleski 1997], koszty
kompleksowych przedsięwzięć urządzeniowo-rolnych [Woch 2008].
Literatura
Baryła A., Pierzgalski E., 2005: Analiza metod obliczania rozstawy tarasów grzbietowych.
Acta Agrophysica, 5(1): 263-270.
Hernik J., 2005: Model zarządzania przeciwerozyjną ochroną gleb. Acta Agrophsica, 5(1):
31-38.
Józefaciuk A., Józefaciuk C., 1992: Struktura zagrożenia erozją wodną fizjograficznych krain
Polski. Pam. Puław. – prace IUNG, supl. do z. 101:23-49.
Józefaciuk A., Józefaciuk C., 1997: Wpływ erozji wodnej na tworzenie się gruntów
marginalnych i sposoby ich zagospodarowania. Mat. Konf. Przyrodnicze i techniczne
problemy ochrony i kształtowania środowiska rolniczego. Pozn. 4-5.09.1997: 63-69.
Józefaciuk A., Józefaciuk C., 1999: Ochrona gruntów przed erozją. Wyd IUNG Puławy.
Koreleski K., 1997: Ochrona gruntów przed erozją w gospodarce przestrzennej. Rocz AR w
Pozn., CCXCIV: 195-202.
Kowalski D., Rubaj J., Widomski M., 2005: Wpływ wyposażenia tarasów w rowy infiltracyjne
na stosunki wodne stoku w warunkach obiektu Olszanka. Acta Agrophysica, 5(1): 57-64.
Kuś J., Nawrocki S., 1998: Współczesne rozwiązania w agrotechnice przeciwerozyjnej. Bibl.
Fragm.. Agronom., t. 4B:273-283.
Mazur A., 2005: Erozja gleb w rolniczej zlewni z okresowym odpływem wody na Wyżynie
22
Lubelskiej w latach 1999-2003. Acta Agrophsica, 5(1): 85-92.
Mioduszewski W., 1996: Kształtowanie retencji wodnej w krajobrazie rolniczym. Mat. Sem.,
37. Wyd. IMUZ, Falenty: 7-11.
Orlik T., 1971: Niektóre problemy gospodarki rolniczej na erodowanych glebach lessowych
na przykładzie RZD Elizówka. Zesz. Prob. Post. Nauk. Rol., z. 119: 103-121.
Pałys S., Mazurek T., Grodzieński W., 1986: Obserwacje nad melioracją dolin terenów
lessowych na Wyżynie Lubelskiej. Fol. Soc. Scient. Lublin., Sect. B, vol. 28: 34-38.
Patro M., 2008: Influence of in-field retention reservoirs on soil outflow from a catchment.
Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. – SGGW, Land Reclam., 39: 103-109.
Pływaczyk L., Żmuda R., Sasik J., 1999: Water erosion in Trzebnica Hills catchment on
background of hydrological conditions. Rocz. AR w Pozn., CCCX: 152-163.
Rybicki R., 2005: Struktura użytkowania gruntów w terenach erodowanych na przykładzie
wybranej mikrozlewni środkowej części zlewni Opatówki. Acta Agrophsica, 5(1): 409-415.
Turski S., Paluszek J., Słowińska-Jurkiewicz A., 1987: Wpływ erozji na fizyczne właściwości
gleb wytworzonych z lessu. Rocz. Gleb., t. 38, 1:37-49.
Węgorek T., 1985: Wpływ zadrzewienia przeciwerozyjnego na niektóre elementy siedlisk
przyległych pól. Zesz. Prob. Post. Nauk. Rol., z. 228: 151-165.
Woch
F.,
2008:
Ekonomiczny
aspect
ochrony
gleb
przed
erozją
w
procesie
urządzenioworolnym. Studia i raporty IUNG – PIB, z. 10: 103-115.
Zajączkowski K., 1993: Zadrzewienia jako instrument kształtowania przyrodniczej równowagi
krajobrazu. W: Krajobraz ekologiczny (red. J. Banaszak). Wyd. WSP w Bydgoszczy: 131146.
Ziemnicki S., 1963/64: Zasięgi erozji wodnej gleb w południowej części województwa
lubelskiego. Fol. Soc. Scient. Lublin., Sect. B, vol. ¾: 21-29.
Ziemnicki S., 1978: Ochrona gleb przed erozją. PWRiL, Warszawa.
Zubala T., 2005: Możliwości retencjonowania odpływu na przykładzie wybranej mikrozlewni
lessowej. Acta Agrophysica, 5(1): 219-228.
23
HYDROCHEMICZNE UWARUNKOWANIA REALIZACJI PROGRAMU MAŁEJ RETENCJI
NA TERENACH PODGÓRSKICH
Prof. dr hab. Krzysztof Ostrowski, Prof. dr hab. Włodzimierz Rajda,
Dr inż. Tomasz Kowalik,
Dr inż. Włodzimierz Kanownik, Dr inż. Andrzej Bogdał
Uniwersytet Rolniczy w Krakowie
W 2004 roku Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska Uniwersytetu Rolniczego w
Krakowie zawarła z Małopolskim Zarządem Melioracji i Urządzeń Wodnych porozumienie
dotyczące systematycznych badań i oceny jakości wód w wybranych małych ciekach, na
których planowana jest budowa zbiorników w ramach Małopolskiego Programu Małej
Retencji. Badania takie nie były dotychczas i nie są prowadzone z urzędu przez PIOŚ, a są
konieczne w celu podejmowania działań dla ochrony przed zanieczyszczeniem i eutrofizacją
wód gromadzonych w zbiornikach.
Na tej podstawie w 2007 roku podjęto na terenie Małopolski badania hydrochemiczne w
12 zlewniach. Przy typowaniu obiektów do badań kierowano się zróżnicowaniem warunków
naturalnych oraz użytkowaniem i zagospodarowaniem terenu, mającymi wpływ na jakość
wód powierzchniowych. Zakwalifikowano po 4 zlewnie w 3 regionach: Beskidzie Makowskim
i Żywieckim, Pogórzu Ciężkowickim oraz w rejonie Krakowa na terenie Północnego
Podkarpacia i Wyżyny Małopolskiej, to jest w regionach o niskim, średnim i wysokim
poziomie oddziaływań antropogenicznych.
Oznaczenia właściwości fizyko-chemicznych wody wykonywano raz w miesiącu, w próbach
pobieranych w miejscu planowanych zapór zbiorników.
Bezpośrednio w terenie mierzono: temperaturę wody, pH, stężenie tlenu rozpuszczonego,
stopień nasycenia tlenem oraz przewodność elektrolityczną właściwą. W laboratorium
oznaczano: zawiesinę ogólną, fosforany (PO 43-), amoniak (NH4+), azotyny (NO2-), azotany
(NO3-), substancje rozpuszczone, siarczany (SO42-), chlorki (Cl-), wapń (Ca2+), magnez
(Mg2+), żelazo ogólne (Fe2+/3+), mangan (Mn2+) i biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT5).
Stężenia metali ciężkich (Cr, Zn, Cd, Cu, Ni, Pb) oraz liczebność bakterii coli i coli typu
kałowego oznaczano raz na kwartał.
Opracowano parametry morfometryczne, fizjograficzne i hydrograficzne oraz określono
warunki glebowe i użytkowanie terenu zlewni. Na podstawie badań ankietowych określono
uwarunkowania społeczno-gospodarcze oraz potencjalne źródła zanieczyszczania wód w
24
granicach badanych zlewni.
Jakość wód oceniono zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z 2004 r.
obowiązującym w okresie podejmowania badań.
Wyniki wykazały, że wody odpływające ze zlewni o użytkowaniu rolniczo-leśnym oraz
rolniczo-leśnym z nieliczną zabudową osadniczą, kwalifikują się do II, dobrej klasy jakości. W
zlewniach rolniczo-leśnych z nieliczną zabudową osadniczą wody badanych cieków
kwalifikują się do III klasy czystości, tj. do wód o jakości zadawalającej tylko z powodu kilku
wskaźników. Także wody zlewni osadniczo-leśno-rolniczej i leśno-rolniczych z zabudową
rozproszoną, kwalifikują się do klasy III, ale w zlewniach tych większa liczba badanych
wskaźników osiągała wartości należące do II i III klasy. Wody zlewni osadniczo-rolniczej, z
powodu azotanów, a zlewni leśno-rolniczej z zabudową rozproszoną z powodu związków
żelaza kwalifikują się do IV klasy, a więc do wód o jakości niezadowalającej. Wodami złej
jakości – klasy V, charakteryzują się zlewnie rolniczo-osadnicza i osadniczo-rolnicza.
Przyczyną tego są stężenia zawiesiny ogólnej oraz wskaźników tlenowych i biogennych.
Poza tym większość badanych wskaźników w tych zlewniach osiąga wartości w granicach III
lub IV klasy jakości.
Wyniki przeprowadzonych badań mogą być wykorzystane do podejmowania decyzji przy
planowaniu, projektowaniu i eksploatacji zbiorników, co wpłynie pozytywnie na środowisko.
Przyczyni się to także do poprawy bezpieczeństwa zdrowotnego ludzi i zwierząt oraz
poszerzy granice bioróżnorodności środowiska (biotopy wodne i od wód zależne).
25
EKSPLOATACJA URZĄDZEŃ MELIORACYJNYCH NA TERENACH POLDEROWYCH
(NA POMORZU ZACHODNIM)
Dr hab. inż. Tadeusz Durkowski
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ZOB IMUZ Falenty,
Mgr inż. Tomasz Płowens,
Zachodniopomorski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Szczecinie
W województwie zachodniopomorskim ogólny obszar użytków rolnych wynosi 1 116
625 ha, co obejmuje około 48,8 % powierzchni województwa. Grunty orne zajmują obszar
873 853 ha (78,2%) a trwałe użytki zielone i pastwiska 236 716 ha (21,2%). Zmeliorowanych
użytków rolnych jest blisko 425 515 ha (38,1%), w tym 270674 ha gruntów ornych (31%) i
154 841 ha (65,4%) trwałych użytków zielonych. W zasięgu oddziaływania stacji pomp jest
około 113166 ha w tym odwadnianych jest 74371 ha w zasadzie tylko użytków zielonych.
Urządzenia melioracyjne są podstawowym elementem infrastruktury technicznej terenów
polderowych i mają decydujące znaczenie dla utrzymania optymalnych warunków rolniczego
wykorzystania gleb. Blisko 48% zmeliorowanych użytków zielonych można użytkować tylko
dzięki pracy stacji pomp a także w wyniku utrzymania w technicznej sprawności wałów
przeciwpowodziowych chroniących tereny przed zalaniem oraz sieci kanałów i rowów
szczegółowych. W eksploatacji urządzeń melioracyjnych na użytkach zielonych w okresie
powojennym możemy wyróżnić właściwie trzy okresy. Pierwszy okres do 1960 roku, który
polegał na przywróceniu sprawności technicznej zniszczonych urządzeń melioracyjnych i w
zasadzie ekstensywnego użytkowania użytków zielonych. Drugi okres do końca lat 80 XX
wieku to etap realizacji inwestycji melioracyjnych z dużym nasileniem i stosowanie rozwiązań
kompleksowych począwszy od urządzeń podstawowych (nowe stacje pomp, wały
przeciwpowodziowe, kanały melioracyjne, drogi rolnicze) do melioracji szczegółowych (sieci
rowów z infrastrukturą do nawodnień) i na zagospodarowaniu pomelioracyjnym użytków
zielonych kończąc. Wszystkie prace melioracyjne wynikały z potrzeb intensyfikowania
produkcji rolniczej, wprowadzania nowych metod gospodarowania, upowszechniania
postępującej mechanizacji upraw, zbioru, wzrostu nawożenia. W warunkach Pomorza
Zachodniego urządzenia melioracyjne wykonywano właściwie na potrzeby dużych
państwowych jednostek gospodarczych (PGR) i spółdzielczych. PGR-y posiadały własne
służby melioracyjne (szczególnie gospodarstwa łąkarskie), które zajmowały się eksploatacją
obiektów polderowych w sposób kompleksowy (odwodnienia, nawodnienia, konserwacja).
Trzeci okres zaczyna się od roku 1990 i trwa do chwili obecnej. To okres stagnacji i coraz
gorszych efektów w gospodarowaniu na polderowych użytkach zielonych, w wielu
26
przypadkach całkowitego zaniechania użytkowania tysięcy hektarów łąk związanych z
upadającymi gospodarstwami PGR. Urządzenia melioracyjne na polderach ulegały najpierw
powolnej a pod koniec lat 90 XX wieku szybkiej dekapitalizacji.
Na terenach polderowych utrzymanie odpowiednich warunków wodnych związane
jest z właściwym funkcjonowaniem stacji pomp a także całej sieci kanałów i rowów
szczegółowych. Stacje pomp pełnia także bardzo ważna rolę w systemie ochrony
przeciwpowodziowej
terenów
polderowych
i
przyległych.
Na
terenie
działania
Zachodniopomorskiego Zarządu Melioracji i Urządzeń Wodnych znajduje się 131 stacji pomp
z czego eksploatowanych jest 118. Wyposażone są one w 214 agregatów pompowych
różnych typów: od „Cyklopa” „Dunarea”, „Flygt” do różnych pomp produkowanych w Polsce,
tj. typu PR, PSP, PO, P i najnowszych pomp typu UM. Wiele użytkowanych pomp już dawno
nie produkuje się, co w wielu wypadkach uniemożliwia ich normalną eksploatację (brak
części zamiennych). Wieloletnie zaniedbania z uwagi na brak wystarczających środków na
modernizację urządzeń melioracji podstawowych a zwłaszcza agregatów pompowych
powoduje, że są one technicznie przestarzałe i mało ekonomiczne. Są to w wielu wypadkach
pompy wałowe z połączeniami tulejowymi, o niskiej sprawności technicznej i wysokiej
awaryjności. Konieczne częste remonty wykonywane są metodami rzemieślniczymi –
indywidualnie dorabiane są części (wirniki, tuleje, wały). Z 118 eksploatowanych stacji pomp
tylko kilka powstało w ostatnim dziesięcioleciu a blisko 50 zostało wybudowanych w latach
1905-1920. Części konstrukcyjne; hale pomp, pomieszczenia socjalne obsługi, komory
pompowe, rurociągi, konstrukcje wlotów i wylotów liczą sobie 100 lat. Zużycie techniczne w
wielu wypadkach jest adekwatne do wieku budowli i nie spełnia wymagań aktualnej
funkcjonalności w sensie technicznym i socjalnym. W stacjach pomp przeprowadza się
zgodnie z ustalonym harmonogramem generalne remonty agregatów pompowych (wymiana
wirników, tulei, wałów, łożysk, przewijanie silników) a także modernizacje budynków.
Docelowo w przepompowniach melioracyjnych powinny być montowane agregaty pompowe
zatapialne o dużej sprawności, trwałości i niezawodności. Sterowanie pompami powinno
odbywać się z wykorzystaniem urządzeń falownikowych oraz sond hydrostatycznych
zapewniających dokładną regulację poziomu wody na wlocie – polderze. W celu
wyeliminowania stałej obsługi operatorskiej w większości stacji pomp wskazane jest
montowanie urządzeń do samoczynnego czyszczenia krat wlotowych. Ze struktury wydatków
ponoszonych na eksploatację stacji pomp melioracyjnych w ZZMiUW wynika, że 38,5% to
koszty obsługi a 36,4% to koszty energii elektrycznej i 24,6% to koszty remontów. W
bieżącej eksploatacji przepompowni ważne jest dostosowanie czasu pracy do poziomu stacji
do aktualnego poziomu użytkowania a także w wielu wypadkach do wymagań
środowiskowych (obszary chronione, Natura 2000 i inne).
27
OGRANICZANIE ODPŁYWU BIOGENÓW Z OBSZARÓW ZMELIOROWANYCH
Prof. dr hab. Józef Koc,
Dr inż. Sławomir Szymczyk, mgr inż. Marcin Duda, mgr inż. Paweł Skonieczek
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
Obszary wiejskie, szczególnie tereny intensywnych upraw rolnych uważane są za
jedne z głównych źródeł zagrożeń jakości wód przez wzbogacanie ich w substancje
organiczne i biogeny prowadzące do ich eutrofizacji. Jako główne źródło zagrożenia jakości
wód na obszarach wiejskich postrzegane są odpływy z osiedli wiejskich i farm
produkcyjnych, odpływy wód opadowych z tras komunikacyjnych i terenów utwardzonych,
odpływy ścieków z małych oczyszczalni oraz wody z urządzeń melioracyjnych. Powyższe
źródła zanieczyszczeń i biogenów są szczególnie groźne, gdyż docierają do cieków o
małych przepływach lub do zbiorników wodnych. Pomimo odprowadzanego niewielkiego
ładunku zanieczyszczeń i biogenów ze źródeł rolniczych powodują one istotny wzrost stężeń
w wodach i skutkują znacznym pogorszeniem ich jakości oraz przyśpieszeniem procesu
eutrofizacji. Na tym tle wody odprowadzane z urządzeń melioracyjnych (odwadniających i
nawadniających) mają szczególne znaczenie, gdyż w nich następuje formowanie się
odpływu.
W latach 1992-2008 na Pojezierzu Mazurskim przeprowadzono badania nad
ograniczeniem odpływu biogenów z obszarów rolniczych. Badaniami objęto 20 zlewni
o różnych systemach odprowadzania wód, różniących się glebami i kierunkami użytkowania.
Stwierdzono, że ładunek odprowadzanych substancji, w tym biogenów zależy przede
wszystkim
od
ilości
odpływającej
wody
oraz
dynamiki
(wielkości)
jej
spływu
w poszczególnych okresach roku. Czynnikiem często równorzędnym są stężenia substancji
w odpływach. Generalnie stwierdzono, że najniższe stężenia i ładunki odprowadzane są
z obszarów zalesionych, większe z trwałych użytków zielonych i istotnie większe z gruntów
ornych. Obrazuje to poniższe zestawienie (tab. 1).
28
Tabela 1
Wpływ sposobu zagospodarowania zlewni na stężenie i odpływ substancji siecią
melioracyjną
Stężenie (mg·dm-3)
Składnik
Ładunek (kg·ha-1)
Grunty
Użytki
Zlewnie
Grunty
Użytki
Zlewnie
orne
zielone
leśne
orne
zielone
leśne
Sucha pozostałość
483
293
245
615
269
359
Popiół
326
199
113
412
183
219
Azot mineralny
5,20
1,34
1,24
14,1
1,09
0,89
Fosfor ogólny
0,21
0,20
0,16
0,26
0,14
0,15
Potas
8,3
2,9
2,5
7,5
4,7
1,9
Wapń
99
63
59
122
82
60
12,1
6,6
7,5
15,3
6,2
6,0
Magnez
Czynnikami istotnie wpływającymi na stężenie i ładunki biogenów okazały się: zwięzłość
gleb, system ich odwadniania i intensywność uprawy (tab. 2).
Tabela 2
Wpływ rodzaju gleb i intensywności gospodarowania na stężenie i odpływ substancji siecią
melioracyjną
gleby
intensywne
średnie
lekkie
zwięzłe
rowy
dreny
intensywne
średnie
rolnictwo
dreny
odwodnienie
rowy
gleby
zwięzłe
rolnictwo
lekkie
Składnik
odwodnienie
Ładunek (kg·ha-1)
379
334
347
399
427
341
588
335
269
584
545
320
Popiół
274
238
259
277
323
259
414
235
196
399
404
250
Azot mineralny
7,89 1,98 1,27 6,63 5,17 2,69 15,5
3,5
1,6
13,0 10,6
3,7
Fosfor ogólny
0,20 0,13 0,19 0,17 0,23 0,17 0,29 0,14 0,16 0,30 0,31 0,20
Potas
5,66 3,46 6,30 4,00 5,72 5,50
Sucha
pozostałość
6,6
3,8
4,6
6,0
8,3
3,2
124
94
60
129
111
77
6,2
15,3 10,8 10,1
Wapń
79
73
75
92
74
100
Magnez
8,4
10,2
8,4
10,8
8,9
10,2 12,1 10,6
Istotnym problemem w ograniczaniu odpływu biogenów z obszarów zmeliorowanych
jest dynamika ich odpływu w okresie roku. Na związek ładunku odprowadzanego
29
z wielkością odpływu wody, który dotyczy wszystkich analizowanych substancji nakładają
się stężenia, które mają szczególnie duży wpływ na wielkość odpływającego ładunku
w przypadku azotu (tab. 3).
Tabela 3
.
-1.
-1
Dynamika odpływu azotu z gleb z wodami melioracyjnymi (kg N ha rok )
Obiekt
Dreny
Rowy
Okres
Forma
azotu
XI-X
XI-IV
V-X
II
III
IV
VI
VIII
Nog.
11,71
6,84
4,97
1,02
1,22
1,86
1,01
0,85
Nmin.
11,42
6,78
4,67
1,00
1,20
1,78
0,90
0,80
N-NO3
11,12
6,58
4,52
0,98
1,16
1,68
0,83
0,72
Nog.
1,91
1,48
0,43
0,18
0,50
0,40
0,06
0,06
Nmin.
1,58
1,37
0,21
0,17
0,48
0,38
0,03
0,02
N-NO3
1,26
1,12
0,14
0,15
0,41
0,28
0,02
0,01
Z tego powodu w okresie wczesno wiosennym (marzec-kwiecień) z obszarów
odwadnianych drenami odpływa 26% rocznego ładunku N, 33% P, 40% K, 38% Ca,
37% Mg. W okresie letnim często obserwuje się zanik odpływu wód.
Problem ograniczania odpływu biogenów z terenów zmeliorowanych pogarsza fakt
jego kumulacji w okresie, kiedy wody muszą być odprowadzane poza tereny rolnicze, gdyż
warunkuje to odpowiednio wczesne rozpoczęcie prac agrotechnicznych i ruszenie wegetacji
roślin. Działania ograniczające odpływ biogenów muszą dotyczyć szeregu zakresów. Po
pierwsze należy zadbać o wodochronne bariery biogeochemiczne, gdyż procesy biologiczne,
fizykochemiczne i chemiczne w nich zachodzące przyczyniają się do zmniejszenia ładunku
biogenów odpływających z wodą. Działaniem o określonym zakresie i skuteczności jest
retencjonowanie wód w urządzeniach melioracyjnych, ale dotyczy to tylko końcowej fazy
odpływów wiosennych i letnich. Koniecznym więc jest budowa barier o większej
skuteczności. Koncepcję nasuwa tu przyroda. Otóż naturalne były wszystkie formy
retencjonowania wody na drodze jej odpływu, meandry, starorzecza i zbiorniki. Biogeny
wymywane z gleb były w nich wiązane na drodze biologicznej w postaci bogatej roślinności
i na drodze fizykochemicznej w popstaci osadów. Dziś te naturalne formy są zarośnięte
i zamulane, to mokradła, torfowiska itp. Obecnie po okresie intensywnej budowy urządzeń
przyśpieszających odpływ wód konieczna jest budowa tego typu zbiorników o cechach jak
najbardziej zbliżonych do naturalnych (położenie względem cieku, kształt, głębokość).
W przeprowadzonym eksperymencie stwierdzono, że zbiorniki spełniające powyższe kryteria
30
istotnie ograniczają odpływ biogenów z wodami (tab. 4).
Tabela 4
Rola zbiornia wodnego w ograniczaniu odpływu biogenów ze zlewni rolniczej
Składnik
Przed
Za
Ładunek (kg·ha-1)
Przed
Akumulacja
kg·ha-1
Za
zbiornikiem zbiornikiem zbiornikiem zbiornikiem zbiornika
Sucha
kg·ha-1
zlewni
281
241
78921
56472
905,2
18,4
Popiół
197
174
58756
40872
721,1
17,7
Azot mineralny
3,61
1,99
1062
466
24,0
0,49
Fosfor ogólny
0,25
0,14
76
40
1,45
0,03
Potas
1,9
2,2
835
449
15,6
0,32
Wapń
58,6
46,5
16350
10873
220,8
4,49
Magnez
8,1
8,3
2288
1958
13,3
0,27
pozostałość
Wnioski
1. Melioracje
odwadniające
zwiększają
odpływ
biogenów
z
gleb.
Drenowanie
w porównaniu z odwodnieniem rowami zwiększa odprowadzany ładunek boigenów
w tym azotu 8-krotnie, fosforu 2-krotnie, potasu 1,3-krotnie, wapnia 2-krotnie, magnezu
2,5-krotnie.
2. Poziom stężeń biogenów w wodach odpływających urządzeniami melioracyjnymi jest
wysoki i zagraża jakości wód, może być przyczyną ich eutrofizacji.
3. Budowa zbiorników na trasie cieków na obszarach rolniczych może zmniejszyć
zagrożenie rzek i jezior eutrofizacją ze strony wód odpływających z urządzeń
melioracyjnej.
31
PROBLEMY MELIORACJI NA OBSZARACH PRAWNIE CHRONIONYCH
Prof. dr hab. Czesław Przybyła
Katedra Melioracji, Kształtowania Środowiska i Geodezji
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
W pracy podjęto trudny i kontrowersyjny z punktu widzenia przyrodników i techników
problem z zakresu eksploatacji i bieżącej konserwacji urządzeń i systemów melioracyjnych
zlokalizowanych na obszarach objętych prawną ochroną. Problem dotyczy obszarów parków
krajobrazowych a szczególnie obszarów Natura 2000.
Skalę tych problemów
można analizować na przykładzie stanowiska Generalnej
Dyrekcji Ochrony Środowiska oraz Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej a także w
oparciu
o
orzecznictwo
sądów
administracyjnych
(np.
Wojewódzkiego
Sądu
Administracyjnego w Warszawie).
Przykładem kontrowersyjnych stanowisk w kwestii konserwacji bieżącej i oceny
wpływu na tereny przyległe z Wielkopolski jest ciek podstawowy - Mogilnica Zachodnia, która
na podstawie załącznika nr 2 do Rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 17 grudnia 2002 r. w
sprawie śródlądowych wód powierzchniowych lub ich części stanowiących własność
publiczną (Dz. U. 2003, Nr 16, poz. 149) należy do śródlądowych wód powierzchniowych,
stanowiących własność publiczną, istotnych dla regulacji stosunków wodnych na potrzeby
rolnictwa (województwo wielkopolskie, poz. 238). Istniejące na obszarze zlewni tej rzeki
systemy
melioracyjne,
w
tym
drenarskie
(drenowanie
systematyczne),
wskazują
jednoznacznie na potrzeby odwodnienia gruntów nadmiernie uwilgotnionych w okresach
wiosennych roztopów oraz intensywnych opadów.
Obszar zmeliorowany i uzależniony od rzeki Mogilnicy Zachodniej obejmuje łącznie
ponad 1760 ha, w tym 640 ha gruntów zdrenowanych, wymagających zapewnienia
możliwości odpływu nadmiaru wód. Istniejący system melioracyjny odpowiada także za
łagodzenie deficytów wody w okresach występowania niedoborów opadów dlatego wymaga
starannej bieżącej konserwacji i utrzymania.
Na analizowanym obszarze nie uwzględniono żadnych wypłat i rekompensat dla
właścicieli gruntów rolnych dlatego do utrzymania właściwych dla potrzeb rolnictwa
stosunków wodnych w zlewni, uwarunkowanych wykonywaniem bieżącej konserwacji cieków
i rowów zobligowani są: powołana Gminna Spółka Wodna oraz Skarb Państwa poprzez
Wielkopolski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Poznaniu.
Zgodnie z powyższymi obowiązkami zakres wykonanych prac konserwacyjnych
32
obejmował wyczyszczenie (wykoszenie skarp i dna cieku) oraz odmulenie namułów
o
miąższości 20 cm w miejscach wypłycenia cieku. Odcinek rzeki, na którym wykonano prace
konserwacyjne położony jest na wyznaczonym obszarze Natura 2000 (PLB300009,
PLH300007).
Konsekwencją
wykonania
powyższych
prac
jest
protest
środowisk
ekologicznych oraz pytanie czy i w jaki sposób można prowadzić prace melioracyjne na w
zasięgu oddziaływania na obszary prawnie chronione.
Na podstawie dotychczasowych obserwacji i badań a także udostępnionych przez
Wielkopolski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Poznaniu dokumentów źródłowych
oraz wizji terenowych w zlewni można stwierdzić, że zakres wykonanych prac
melioracyjnych, związanych z bieżącą konserwacją cieku podstawowego – Mogielnicy
Zachodniej, był konieczny ze względu na niedrożność oraz utrudniony przepływ wód i nie
spowodował zakłóceń w gospodarce wodnej zlewni tego cieku.
Racjonalne gospodarowanie wodą w zlewni powinno stanowić podstawę
zrównoważonego rozwoju terenów zarówno użytkowanych rolniczo jak i bezpośrednio
przylegających terenów chronionych. Wykonane prace melioracyjne, obejmujące bieżącą
konserwację cieku podstawowego nie są w żaden sposób w konflikcie z obowiązującymi
przepisami prawa polskiego, a także z polityką europejską dotyczącą Ramowej Dyrektywy
Wodnej i dyrektyw przyrodniczych dotyczących Natury 2000, a także zasadami Wspólnej
Polityki Rolnej.
33
WPŁYW REKULTYWACJI MAŁYCH ZBIORNIKÓW NA JAKOŚĆ RETENCJONOWANEJ
WODY
Dr inż. Ireneusz Cymes
Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski
e-mail: [email protected]
Skład wód zbiornika zaporowego jest odzwierciedleniem obrazu jego zlewni
bezpośredniej,
budowy
geologicznej,
ukształtowania
terenu,
przepuszczalności
i żyzności gleb, obecności w zlewni zbiorowisk roślinnych, co decyduje o jakości wód
dopływających do zbiornika, a także procesów zachodzących w samym zbiorniku, które w
znacznej mierze zależą od jego parametrów morfometrycznych (powierzchnia zbiornika,
głębokość i kształt) oraz ilości osadów dennych (Senze 2004). Ze zlewni do zbiornika
dopływają zanieczyszczenia mineralne i organiczne, które kumulują się w jego czaszy, a w
następstwie
dużego
dopływu
zanieczyszczeń,
często
dochodzi
do
degradacji
retencjonowanej wody i ich eutrofizacji (Czamara 2001). Zbiorniki zaporowe są szczególnie
narażone na przyspieszony proces eutrofizacji ze względu na zatrzymywany w misach
materiał niesiony wraz z wodami rzek (Kostecki 1979). Dodatkowo w momencie zalania
zbiornika zaporowego przez wodę następują zmiany na powierzchni gleby stanowiącej teraz
dno zbiornika. Darń ulega rozkładowi i mineralizacji, co powoduje zanik tlenu w strefie
przydennej, okresowo pojawia się siarkowodór, rośnie ilość bakterii, żelaza i manganu.
Zmiany poziomu trofii mogą zachodzić też przy udziale osadu dennego, który w
szczególnych warunkach może uwalniać zdeponowane w nim biogeny. Usuwanie osadów
dennych jest więc jedną z metod poprawy stanu troficznego zbiorników wodnych.
Zastosowano ją podczas remontu zbiornika Łoje.
Celem pracy jest analiza wpływu remontu zbiornika wodnego Łoje na jakość wody w
nim zretencjonowanej i z niego odpływającej.
Zbiornik
wodny
Łoje
położony
jest
na
Nizinie
Północnomazowieckiej
w mezoregionie Wzniesienie Mławskie, które jest zespołem wyrazistych form kemowych i
morenowych pomiędzy Mławą a Przasnyszem. Przeważają tu pola uprawne (Kondracki
2000). Zlewnia bezpośrednia zbiornika Łoje o powierzchni 1,2 ha jest zlewnią leśną, niewielki
udział w niej stanowią łąki i grunty orne. Powierzchnia zlewni rowu zasilającego zbiornik o
nazwie Łojówka wynosi 2,8 ha. Użytkowana jest głównie jako grunty orne oraz łąki. W zlewni
zbiornika występują w większości gleby lekkie – głównie piaski drobne.
Zbiornik powstał w 1975 roku przez przegrodzenie doliny cieku Łojówka czołową
34
zaporą ziemną o długości 140 m i maksymalnej wysokości 3,5 m. Jego powierzchnia
wynosiła 5,0 ha, a głębokość średnia 1,2 m. W 2005r. w dolnej części zbiornika lustro wody
było wolne od roślinności, natomiast część górna w strefie przybrzeżnej była zarośnięta
trzcinami i szuwarami pasem o szerokości 10-15 m. Tam też stwierdzono pod warstwą
osadów występowanie torfów o miąższości od 0,10 do 0,80 m o różnym stopniu rozkładu i
silnym gnilnym zapachu.
Aby zbiornik mógł sprawnie funkcjonować i służyć do celów rekreacyjnych, niezbędny
był jego remont. Prace budowlane, rozpoczęte w maju 2006 r., obejmowały m.in.: odmulenie
i pogłębienie zbiornika, uszczelnienie dna zbiornika przy zaporze, remont skarp zbiornika. Po
remoncie powierzchnia lustra wody wynosi 4,56 ha, głębokość przy zaporze - 3,3 m, a w
górnej części - 1,2 m. Jego długość wynosi około 600 m, a szerokość waha się od 60 m do
115 m.
Badania prowadzono przed remontem zbiornika (od grudnia 2005r. do kwietnia
2006r.) i po remoncie (od grudnia 2006r. do kwietnia 2009r.). W listopadzie 2005r. pobrano
osady zgromadzone w zbiorniku i poddano je analizom w Okręgowej Stacji ChemicznoRolniczej w Olsztynie [Cymes i Szymczyk 2006]. Badania jakości wody wykonywano raz w
miesiącu w trzech miejscach: w cieku dopływającym do zbiornika, w zbiorniku w pobliżu
budowli piętrzącej i w cieku poniżej zbiornika.
W terenie wykonywano pomiary prędkości przepływu wody, temperatury, odczynu,
przewodności elektrolitycznej i zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie. Analizy
laboratoryjne pobranych prób wody przeprowadzono zgodnie z powszechnie przyjętymi
metodami w laboratorium Katedry Melioracji i Kształtowania Środowiska UWM w Olsztynie.
W porównaniu do okresu przed remontem zbiornika wody dopływające do zbiornika w
okresie od grudnia 2006r. do
kwietnia 2009r. charakteryzowały się znacząco niższą
zawartością tlenu rozpuszczonego w wodzie (średnio o 1,83 mg·dm-3), zaś znacznie wyższą
zawartością fosforu (o 0,86 mg·dm-3 fosforu ogólnego i o 0,21 mg·dm-3 fosforanów).
Stwierdzono także wyższe stężenie badanych jonów metali. Natomiast ponad połowę spadła
zawartość w wodzie dopływającej do zbiornika po remoncie mineralnych form azotu.
Zmiany jakości wody dopływającej do zbiornika po remoncie znalazły odzwierciedlenie w
zawartości głównych biogenów w wodzie zbiornika. Uzyskane wyniki potwierdziły badania
Kosteckiego [1979], który stwierdził, że w zbiornikach zaporowych, gdzie w zasadzie
nieustannie ma miejsce przepływ wody, poziom trofii głównie zależy od ilości dopływających
biogenów
ze
zlewni.
Szczególnie
uwidacznia
się
to
w
zbiornikach
nizinnych,
charakteryzujących się małymi głębokościami i związanym z tym brakiem stratyfikacji
termiczno-tlenowej.
35
Usunięcie podczas remontu zbiornika osadów i części gruntów organicznych wpłynęło
istotnie na natlenienie zretencjonowanej w nim wody. Stwierdzono wzrost zawartości tlenu
rozpuszczonego w wodzie o 1,56 mg·dm-3, mimo że ilość tlenu w wodzie dopływającej do
zbiornika w tym samym czasie była niższa. Świadczy to o tym, że pogłębienie zbiornika
miało wpływ na poprawę w nim warunków tlenowych.
Zbiorniki zaporowe w początkowej fazie istnienia gromadząc substancje dopływające
ze zlewni stają się swego rodzaju oczyszczalnią biologiczną. Poprawiają zatem skład
fizyczny i chemiczny wód poniżej zbiornika. Z czasem jednak zbiorniki mogą się stać
zagrożeniem dla środowiska przyrodniczego na skutek uwalniania się z osadów dennych
zmagazynowanych wcześniej związków chemicznych, co w płytkich zbiornikach nizinnych
intensyfikuje większe mieszanie się wody. Przed remontem zbiornika Łoje na skutek
resuspensji woda z niego odpływająca była wzbogacana w węglany, fosfor ogólny oraz jony
wapnia, potasu i magnezu. Po remoncie zbiornika wzrosła jego ochronna rola w odniesieniu
do wód przez niego przepływających ciekiem Łojówka. Stwierdzono poprawę parametrów
jakościowych wody w tym wyraźną redukcję głównych substancji biogennych (mineralnych
form azotu i fosforu) oraz zwiększenie natlenienia wody.
Tab. 1. Wpływ remontu zbiornika Łoje na jakość zretencjonowanej w nim wody [mg·dm-3].
Oznaczany
wskaźnik
Zawartość tlenu
rozp. w wodzie
ChZT
Węglany
Azotany (V)
Azotany (III)
Azot amonowy
Fosfor ogólny
Fosfor
fosforanowy
Przewodność
elektrolityczna*
Wapń
Sód
Potas
Magnez
Chlorki
Siarczany
* µS.cm-1
Średnie wartości badanych wskaźników Średnie wartości badanych wskaźników
przed remontem
po remoncie
woda
woda
woda
woda
woda
woda
dopływająca zbiornika odpływająca dopływająca zbiornika odpływająca
9,11
7,50
9,86
7,28
9,06
8,44
19
105
3,92
0,01
0,16
18
120
1,18
0,01
0,19
19
118
1,55
0,04
0,15
23
119
1,70
0,02
0,16
25
106
0,41
0,01
0,11
24
107
0,35
0,01
0,08
0,52
0,55
0,72
1,38
0,89
0,94
0,32
0,34
0,27
0,53
0,19
0,22
277
234
250
265
229
209
53,8
5,2
1,6
6,7
7,5
154
53,2
5,1
2,0
7,2
7,5
189
54,1
5,2
1,7
7,8
7,0
156
56,7
5,1
2,4
8,2
8,5
138
51,0
5,1
2,2
8,8
8,1
160
50,7
5,0
2,1
8,7
7,6
180
Literatura
Cymes I., Szymczyk S. (2006): The chemical composition of bottom deposits in a small dam
36
reservoir. Polish Journal of Environmental Studies Vol.15, No. 2a, Part II, s. 239-245.
Czamara W. (2001): Zastosowanie zbiorników wstępnych do ochrony zbiorników
retencyjnych. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu. s. 258 – 262
Kondracki J. (2000): Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, ss. 441.
Kostecki M. (1979): Badania limnologiczne zbiornika zaporowego Tresna. Część II.
Dynamika przemian oraz wstępny bilans związków azotowych w dopływach zbiornika.
Archiwum Ochrony Środowiska. 3-4, s.17-37.
Senze M. (2004): Dynamika uwalniania orfofosforanów z osadów dennych o różnej
zawartości całkowitego fosforu i azotu. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we
Wrocławiu. 50, s. 379-384.
Praca
wykonana
w
ramach
projektu
badawczego
nr
N305 116
31/391
37

„Współczesne wyzwania kształtowania środowiska i

Transkrypt

Podobne dokumenty

Zakres projektu

IV BOS Adriana Dembowska

Zaborski Park Krajobrazowy - Obieg wody w zlewni Jarcewskiej Strugi

Spis pytań egzaminacyjnych

oświadczenie o posiadanym zbiorniku bezodpływowym (szambo)