Opracowanie w wersji PDF do pobrania TUTAJ - e

Opracowanie w wersji PDF do pobrania TUTAJ - e

Pomiary podstawowych parametrów wody w Jeziorze Dominickim,
Kanale „Boszkowskim” i Jeziorze Wielkim z maja 2014 roku.
dr Przemysław NOWACKI
PROECO
Boszkowo, maj 2014 r.
WWW
.PROECO.ORG.PL
Do celów monitoringu podstawowych parametrów wody wybrano następujące punkty:
- na J. Dominickim,
WWW
.PROECO.ORG.PL
- w Kanale „Boszkowskim” i na J. Wielkim,
Wykonano pomiary następujących parametrów wody:
− pH,
− przewodnictwa,
− temperatury,
− nasycenia tlenem,
− stężenia fosforanów,
− stężenia azotu azotynowego,
− stężenia azotu azotanowego,
− stężenia azotu amonowego,
− dla J. Dominickiego i J. Wielkiego wykonano także pomiar widzialności krążka
Secchiego.
1. pH - wskazuje na to, że w roztworze zawarte są jony wodorowe (H+). Wpływa także na
rozpuszczalność wielu substancji, jak również na aktywność większości systemów
biologicznych. Skala pH zawiera się w przedziale od 0 do 14. Woda o pH poniżej 7 ma odczyn
kwaśny, o pH powyżej 7 – odczyn zasadowy. Większość wód naturalnych ma odczyn od
WWW
.PROECO.ORG.PL
słabego kwaśnego do słabo zasadowego, o wartościach pH od 6 do 8,5. Wartości mniejsze
mają często wody podziemne, o wysokiej mineralizacji, wody kopalniane oraz wody
z terenów błotnistych.
W zbiornikach stojących zauważa się dzienne i związane z daną porą roku wahania wartości
pH. Wartość pH wzrasta do około 9 po południu i zmniejsza się wieczorem. Wartość pH spada
do wartości porannej równej 7-7,5 , a następnie ponownie wzrasta. Podobne prawidłowości
dotyczą wahań w określonych porach roku.
Uzyskane wyniki pomiarów pokazują, że w J. Dominickim wartość pH była praktycznie
identyczna na wszystkich badanych punktach i była nieznacznie podwyższona względem pH
neutralnego – być może ze względu na porę dnia wykonywania pomiaru (południe)
i przeprowadzające fotosyntezę rośliny wodne oraz glony fitoplanktonowe (w toni wodnej).
Z kolei w Kanale pH było zróżnicowane (różny rodzaj brzegów i sąsiadujących z kanałem
terenów, a także dopływów), natomiast w J. Wielkim było już wyraźne zasadowe ze względu
na silny zakwit glonów fitoplanktonowych w wodzie (wyraźne mętne i zielone zabarwienie
wody).
WWW
.PROECO.ORG.PL
2. Przewodnictwo – jest to parametr określający ilość substancji mineralnych rozpuszczonych
w wodzie, w postaci kationów i anionów. Pomiar tego parametru pozwala na przybliżone
określenie ilości substancji mineralnych rozpuszczonych w wodzie.
Pomiar przewodności przeprowadza się konduktometrem w określonej temperaturze.
Podczas pomiaru pomiędzy elektrodami przepuszczany jest prąd, a wynik w sposób pośredni
wskazuje stężenie rozpuszczonych sub. mineralnych – im większe ich stężenie, tym wyższa
przewodność. Wynik podawany jest w jednostkach μS/cm (S – simens, czyli odwrotność oma).
Pomiar tego parametru może być podstawową informacją dotyczącą tego czy woda, którą
badamy (przy kilku pomiarach/kilku punktach odniesienia) jest zanieczyszczana substancjami
mineralnymi takimi jak np. jony różnych postaci fosforu, jony różnych postaci azotu, które
z kolei mogą zwiększać trofię (żyzność wody) i doprowadzać do powstawania zakwitów
glonów fitoplanktonowych, nitkowatych, a także sinic, które m.in. nadają mętne i zielone
zabarwienie wodzie, zmniejszając jej przezroczystość – szczególnie w okresie wysokich, letnich
temperatur.
Uzyskane wyniki dla J. Dominickiego są na stabilnym poziomie, natomiast wyniki w Kanale
i J. Wielkim pokazują zróżnicowanie tych obiektów (ich wód) pod względem zawartości
substancji mineralnych rozpuszczonych w wodzie. Najwyższe wartości (jeszcze nie „wysokie”,
ale jednak wyraźnie wyższe od tła – czyli od wody z Jeziora Dominickiego (pkt. 4) dopływającej
do Kanału) mają punkty przy Rowie Grotnickim (pkt. 3) oraz przy rowie z łąk/pól (pkt. 2).
WWW
.PROECO.ORG.PL
przewodnictwo
J. Dominickie
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
425
427
423
423
426
1
2
3
4
5
24.05.2014
punkty
3. Temperatura – wartości temperatury na wszystkich punktach badawczych wahają się
nieznacznie. O około stopień wyższa jest woda w J. Wielkim. W Kanale, z kolei następuje jej
spadek, aż do wartości 18,5°C przy ujściu rowu Grotnickiego, prawdopodobnie na skutek
dopływających tych rowem wód o niższej temperaturze. Dalej natomiast widać już ponowy
wzrost temperatury (pkt. 4) jako wpływ wód J. Dominickiego.
Woda w J. Dominickim ma natomiast temperaturę wyrównaną.
WWW
.PROECO.ORG.PL
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie
25
22,6
21,2
20
18,5
temperatura
20
15
24.05.2014
10
5
0
1
2
3
4
punkty
Jez. Dominickie
25
20
20,5
21
20
20,5
temperatura
20
15
24.05.2014
10
5
0
1
2
3
4
5
punkty
4. Nasycenie tlenem – parametr ten mówi o tym jaka jest zawartość tlenu w wodzie
i jednocześnie jest to parametr o największych wahaniach w ciągu doby. Wraz ze wzrostem
temperatury wody maleje jego rozpuszczalność w wodzie. Na jego wartość wpływ ma także
ruch wody (im większe falowanie tym lepsze nasycenie tlenem wody), roślinność makrofitowa
(rośliny zanurzone porastające dno - produkują tlen), a także drobne organizmy
fitoplanktonowe (mikroskopijne roślin, które także produkują tlen). Produkcja tlenu przez
rośliny jest zjawiskiem ubocznym procesu fotosyntezy. Niestety w przypadku występowania
silnych zakwitów glonów fitoplanktonowych w wodzie (zielona, czasem wręcz mętna woda)
nasycenie wody tlenem może gwałtownie wrastać, do wartości o wiele powyżej 100%,
WWW
.PROECO.ORG.PL
natomiast w ciągu nocy, może gwałtownie maleć. Tak wysokie stężenia tlenu w wodzie, mniej
więcej powyżej 150% mogą mieć już negatywny wpływ na organizmy wodne.
W przypadku cieków niskie nasycenie tlenem może mówić o jego zużywaniu na procesy
mineralizacji materii organicznej niesionej przez wody cieku.
Bardzo wysoka wartość nasycenia tlenem na punkcie w J. Wielkim świadczy o bardzo
intensywnym zakwicie wody, natomiast pomiary w Kanale mogą informować o jego zużywaniu
w procesach mineralizacji materii organicznej spływającej z terenu i dopływającej ciekami.
Nasycenie tlenem na J. Dominickim nie jest negatywnie wysokie.
nasycenie tlenem
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie
200
180
160
140
120
188
100
80
60
40
20
0
77
75
3
4
24.05.2014
51
1
2
punkty
nasycenie tlenem
Jez. Dominickie
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
107
105
111
103
105
24.05.2014
1
2
3
4
5
punkty
5. Zawartość fosforanów – fosfor jest jedną z substancji biogennych wpływających na trofię
(„żyzność”) zbiornika wodnego. Fosforany (najczęściej w formie jonów ortofosforanowych)
WWW
.PROECO.ORG.PL
stanowią jego formę mineralną, która jest bezpośrednio dostępna dla roślin, ale także dla
fitoplanktonu, powodując jego nadmierny wzrost (zakwity wody). Jeziora, które mają
podwyższoną zawartość fosforanów charakteryzują się w sezonie wegetacyjnym niską
przezroczystością wody na skutek dużej produkcji fitoplanktonu. Bardzo często wody takie
mają intensywny kolor zielony.
Z wielu obserwacji i badań wynika, że wartością graniczną stężenia fosforanów w wodzie, dla
powstawania zakwitów glonów fitoplanktonowych jest wartość 0,05 mgPO4/l.
Fosforany dostają się do jezior m.in. w postaci nawozów spływających z pól, ścieków bytowogospodarczych, spływów z oczyszczalni, ale także w niewielkich ilościach z obszaru łąk i lasów.
Możliwe jest także tzw. „wewnętrzne zasilanie”, które ogólnie rzecz ujmując, polega na tym,
że pewna pula biogenów, w tym też fosfor (fosforany) krążą pomiędzy tonią wodną a osadami
dennymi zbiornika w cyklu rocznym, a na intensywność tego procesu ma m.in. wpływ
zawartość jonów żelaza w osadach oraz natlenienie wód przydennych (nadosadowych).
Na punkcie 3 na Kanale zmierzono bardzo dużą wartość fosforanów. Świadczy to o dopływie
w tym rejonie zanieczyszczeń, czy to w postaci nawozów niesionych z pól, popłuczyn
gospodarczych, czy wręcz ścieków. Ponieważ punkt ten to wypływ wód rowu Grotnickiego, to
jest bardzo prawdopodobne, że zrzut do rowu oczyszczonego ścieku z oczyszczalni
w Grotnikach powoduje taką sytuację. Należy pamiętać, że nawet oczyszczalnia, która spełnia
normy co do wartości stężenia fosforanów w oczyszczonym ścieku, który jest spuszczany do
odbiornika – w tym przypadku rowu Grotnickiego – może „zanieczyszczać” ekosystem kanału,
gdyż wartości norm dla ścieków oczyszczonych są znacząco wyższe od wartości granicznej
stężenia 0,05 mgPO4/l, mogącego wywołać zakwit fitoplanktonu. Innymi słowy, nawet
najsprawniej działająca oczyszczalnia stanowi zagrożenie dla naturalnego i zdrowego
ekosystemu wodnego, bo jej zrzuty ścieków oczyszczonych regularnie podwyższają trofię
(żyzność) wody. Dla wartości zmierzonej na pkt. 3 przy rowie Grotnickim, stężenie fosforanów
przekracza 8,5x wartość graniczną dla wywołania zakwitów fitoplanktonu.
Dodatkowo należy pamiętać, że określone w przepisach m.in. najwyższe dopuszczalne
wartości fosforu, czy też minimalne procenty jego redukcji dla oczyszczonych ścieków
bytowych i komunalnych, dotyczą średniej rocznej wartości tego wskaźnika – minimalna ilość
próbek do uśrednienia w roku, w zależności od wielkości oczyszczalni to 2 do 24 (czyli
w przeliczeniu na dni to 0,5% do 6,5% w skali 360 dni w roku). Zatem nie trudno sobie
wyobrazić, że w pozostałe dni mogą zdarzyć się sytuacje niesprawnej pracy oczyszczalni
i spuszczania niedoczyszczonych ściekówdo naturalnych odbiorników jakimi są rzeki, kanały
i rowy, a dalej jeziora.
Na J. Dominickim wartość fosforanów jest bardzo niska – co może świadczyć o dobrym stanie
jeziora – i jest wciąż daleka od wartości mogących wywołać silne zakwity fitoplanktonowych
glonów i sinic.
WWW
.PROECO.ORG.PL
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie
0,425
0,450
0,400
fosforany
0,350
0,300
0,250
24.05.2014
0,200
0,150
0,100
0,076
0,066
0,033
0,050
0,000
1
2
3
4
punkty
Jez. Dom inickie
0,450
0,400
fosforany
0,350
0,300
24.05.2014
0,250
0,200
0,150
0,100
0,050
0,010
0,010
0,010
0,010
0,010
1
2
3
4
5
0,000
punk ty
6. Zawartość form azotu – azot jest kolejną, po fosforze, substancją biogenną dostającą się do
jeziora ze zlewni i powodującą wzrost żyzności zbiornika. Organizmy fitoplanktonowe
korzystają z niego w trakcie swojego wzrostu.
Azot trafiający do wód w postaci ścieków jest najczęściej w formie amonowej (azot amonowy),
następnie na skutek procesów biochemicznych ulega przekształceniu do formy azotanowej
(azot azotynowy), która jest stosunkowo nietrwała, i dalej, na skutek kolejnych procesów, do
formy azotanowej (azot azotanowy) wykorzystywanej przez organizmy fitoplanktonowe.
Poziom każdej z form azotu mierzonej na punktach badawczych jest dość wyrównany –
szczególnie niski w J. Dominickim - poza punktem 3 na Kanale „Boszkowskim”. Tutaj widać
znaczne odstępstwa – bardzo wysokie wartości wszystkich form azotu. Zapewne jest to
bezpośredni wpływ spuszczanych do rowu Grotnickiego oczyszczonych ścieków z oczyszczalni,
których poziomy parametrów, nawet jeśli pozostają w zakresie norm dla oczyszczalni, są
dalece odbiegające od tego, co powinno być odnotowywane w zdrowym cieku wodym.
WWW
.PROECO.ORG.PL
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie
0,12
0,102
azot amonowy
0,10
0,08
24.05.2014
0,06
0,04
0,02
0,02
1
2
0,02
0,02
0,00
3
4
punkty
Jez. Dom inickie
0,12
azot amonowy
0,10
0,08
24.05.2014
0,06
0,04
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
1
2
3
4
5
0,02
0,00
punkty
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie
0,400
0,341
azot azotynowy
0,350
0,300
0,250
24.05.2014
0,200
0,150
0,100
0,050
0,048
0,027
0,016
0,000
1
2
3
punkty
WWW
.PROECO.ORG.PL
4
Jez. Dom inickie
0,400
azot azotynowy
0,350
0,300
0,250
24.05.2014
0,200
0,150
0,100
0,050
0,016
0,012
0,017
0,016
0,012
1
2
3
4
5
0,000
punkty
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie
5,0
4,54
azot azotanowy
4,5
4,0
3,5
3,0
24.05.2014
2,5
2,0
1,5
1,0
0,46
0,5
0,0
0,16
0,1
1
2
3
4
punkty
Jez. Dom inickie
azot azotanowy
5
4
3
24.05.2014
2
1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
1
2
3
4
5
0
punkty
WWW
.PROECO.ORG.PL
7. Widzialność – pomiar tego parametru wykonywany jest przy użyciu krążka Secchiego, który
zanurzany w wodzie w momencie kiedy przestaje być w niej widoczny informuje
o przezroczystości wody. Dodatkowo pomiar taki, z pewnym uśrednieniem można traktować
także jako informację o tym, jak głęboko światło ma możliwość penetrowania wody w danym
zbiorniku – jest to dwukrotność wartości widzialności krążka Secchiego – a zatem, jak głęboko
sięga tzw. strefa fotyczna, czyli ta w której rośliny (zarówno fitoplankton jak i makrofity) mogą
przeprowadzać fotosyntezę.
W przypadku J. Wielkiego przezroczystość była bardzo niska, ok. 10 cm. W Kanale, który jest
bardzo płytki, szczególnie na odcinku oddziaływania Rowu Grotnickiego (z trudnością udało
się przepłynąć dalej) przezroczystość wody była do dna, którego głębokość wahała się od 10
do 50 cm.
Natomiast wyniki pomiaru widzialności krążka Secchiego dla J. Dominickiego były bardzo
dobre. Tutaj widzialność wahała się w granicach 2,3 do 3,0 m. Zatem strefa fotyczna,
umożliwiająca występowanie roślinności makrofitowej (która konkuruje z fitoplanktonem
o biogeny, dzięki czemu często ogranicza rozwój fitoplanktonu i występowanie tzw.
„zakwitów”), sięgała do głębokości 4,6 – 6,0 m, pozwalając w wielu miejscach dna na całkowite
jego pokrycie przez rośliny. To z kolei ma także pozytywny wpływ „mechaniczny” na dno
jeziora, stabilizując jego osady i uniemożliwiając ich podrywanie (resuspensję) do toni wodnej,
co mogłoby zmniejszyć przezroczystość.
Opis cech jezior Dominickiego wraz z planem batymetrycznym można znaleźć na stronie
e-boszkowa (http://e-boszkowo.pl/?id=70&id_artykulu=60)
Opis cech jeziora Wielkiego można również znaleźć na
(http://e-boszkowo.pl/index.php?id=70&nav_p=2&id_artykulu=57)
stronie
e-boszkowa
Z kolei na stronach internetowych Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska
w Poznaniu można znaleźć wyniki badań dla J. Dominickiego z roku 2011
(http://poznan.wios.gov.pl/gis/ocena2011/jeziora2011/klasyfikacja_wskaznikow_2011/Jez_
Dominickie_2011.pdf)
oraz z roku 2013
(http://poznan.wios.gov.pl/gis/ocena2014/jeziora/Jez_Dominickie_2013.pdf)
WWW
.PROECO.ORG.PL