Rok - RZGW Gliwice

Zanieczyszczenie wody ze
źródeł komunalnych w zlewni
Przemszy
Franciszek Pistelok
Cel opracowania
Celem pracy było zdiagnozowanie sytuacji w zakresie gospodarki wodno –
ściekowej w sektorze komunalnym w zlewni Przemszy w nawiązaniu do
dostępnych danych, dokonanie oceny wpływu podejmowanych i
planowanych działań na jakość wód powierzchniowych o obciąŜenie
zbiorników zaporowych ładunkiem związków biogennych
Tezy opracowania
- gospodarka ściekami komunalnymi jest czynnikiem decydującym o jakości
wód powierzchniowych w zlewni Przemszy oraz innych obszarów silnie
zurbanizowanych w regionie,
- stosowane w II połowie XX wieku sposoby ochrony wód przed
zanieczyszczeniem były nieskuteczne i nie dawały moŜliwości poprawy
jakości wody w rzekach i potokach płynących przez te obszary,
- istnieje realna szansa poprawy jakości wód powierzchniowych po realizacji
KPOŚK,
- realizacja programu KPOŚK w zlewni Przemszy pogorszy jakość wody na
obszarach mniej zurbanizowanych; dotyczy to szczególnie zawartości w
wodzie związków biogennych w zlewniach zbiorników zaporowych.
Wykorzystane materiały
- opracowaniu „Analiza zanieczyszczenia rzek w województwie katowickim i
moŜliwości osiągnięcia w latach 1971 – 1980 planowanego stanu czystości
według obowiązującej klasyfikacji” wykonanym w Zakładzie Ochrony
Środowiska Regionów Przemysłowych PAN w Zabrzu w1973 roku przez
zespół pod kierunkiem prof. dr inŜ. J. Palucha,
- dane zbierane jako źródłowe do naliczania opłat za szczególne
korzystanie z wód w latach 1995 – 1997 przez Ośrodek Badań i Kontroli
Środowiska w Katowicach,
- dane Ośrodka Badań i Kontroli Środowiska w Katowicach uzyskane w
ramach badań monitoringu źródeł zanieczyszczeń,
- dane Głównego Urzędu Statystycznego dotyczące ludności gmin
korzystających z kanalizacji i oczyszczalni ścieków,
- dane zbierane przez Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Gliwicach
w latach 2000 – 2010 ,
- załoŜenia i sprawozdania do Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków
Komunalnych,
Ludność w zlewni Przemszy
Liczba mieszkańcow w zlewni Przemszy w latach 1970 - 2005 z
prognozą do 2030
1700000
1600000
liczba mieszkańców
1500000
1400000
1300000
Przemsza
1200000
1100000
1000000
900000
800000
1970 1980 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030
rok
Jednostkowe zuŜycie wody w
zlewni Przemszy
Jednostkowe uśrednione zuŜycie wody w zlewni Przemszy z
prognozą do roku 2030
300
ZuŜycie wody, l/m*d
250
200
150
Przemsza
100
50
0
1960
1970
1980
1990
2000
rok
2010
2020
2030
2040
ZuŜycie wody w zlewni Przemszy
ZuŜycie wody do celów komunalnych w latach 1970 2005 z prognozą do 2030
500000
450000
zuŜycie wody , m3/d
400000
350000
300000
250000
Przemsza
200000
150000
100000
50000
0
1960
1980
2000
rok
2020
2040
Oczyszczanie ścieków w zlewni Przemszy
L
p.
Rok
Ludność
Ludność ogó
ogółem
Ludność
Ludność
korzystają
korzystająca
z kanalizacji
RównowaŜ
wnowaŜna liczba mieszkań
mieszkańców dla oczyszczalni
Ogó
Ogółem
M
M-B
M-B-B
1
1970
1350236
889150
310776
223403
87373
0
2
1980
1600962
1233274
409243
185640
223603
0
3
1990
1630242
1269270
596959
133729
463227
0
4
1995
1564660
1231700
570251
30545
358006
181700
5
2000
1499694
1093063
697619
31247
356298
310074
6
2005
1588511
1204061
908165
31247
411842
465165
7
2015
1488232
1347034
1310597
0
145297
1165300
8
2030
1266592
1169978
1266592
0
285289
981303
Oczyszczalnie pracujące w zlewni Przemszy
Lp.
Rok
Ilość oczyszczalni
Ogółem
M
M-B
M-B-B
szt.
szt.
szt.
szt.
1
1970
21
15
6
0
2
1980
25
14
11
0
3
1990
23
8
15
0
4
1995
25
5
16
4
5
2000
30
6
16
8
6
2005
35
6
19
10
7
2015
39
0
19
20
Przepustowość oczyszczalni ścieków w zlewni
Przemszy
Lp.
Rok
Przepustowość
Przepustowość nominalna
Ilość
Ilość ściekó
cieków przechodzą
przechodzących przez
oczyszczalnie
Ogó
Ogółem
M
M-B
M-B-B
Ogó
Ogółem
M
M-B
M-B-B
m3/d
m3/d
m3/d
m3/d
m3/d
m3/d
m3/d
m3/d
1
1970
162419
131269
31150
0
143802
118682
25120
0
2
1980
211153
116183
94970
0
165878
101109
64769
0
3
1990
296448
63118
233330
0
214569
73431
141138
0
4
1995
322571
15363
240708
66500
174807
8914
145005
20888
5
2000
383173
15963
162388
204822
210858
9214
88857
112787
6
2005
470022
15963
218271
235788
278703
9214
125736
143753
7
2015
339176
0
27952
311224
339176
0
27952
311224
Gospodarka ściekami komunalnymi w zlewni Przemszy
w latach 1970 - 2030
1800000
liczba mieszkańców
1600000
1400000
I
1200000
K
1000000
MBB
800000
MB
600000
M
400000
200000
0
1970
1980
1990
1995
2000
rok
2005
2015
2030
Gospodarka ściekami komunalnymi w zlewni przemszy w latach 1970 2030
100%
90%
80%
70%
I
60%
K
50%
MBB
40%
MB
30%
M
20%
10%
0%
1970
1980
1990
1995
2000
Rok
2005
2015
2030
Analiza ładunku BZT5 wprowadzanego do Przemszy ze źródeł
komunalnych
Analiza wartośći ładunku BZT5 wprowadzanego do Przemszy
ze źródel komunalnych
100
120000
90
80
70
80000
Lw
Lk
60000
%
Ładunek BZT 5, kgO2/d
100000
Lo
Lk/Lw
50
Lo/Lw
40
Lu/Lw
30
Lu
40000
60
20
10
20000
0
1960
0
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
2040
Rok
2040
rok
Ładunek BZT5 wprowadzany do odbiorników, Przemsza
Relacja Lz/Lw oraz Ls/Lw dla BZT5 w zlewni Przemszy
120000
100
80
80000
60000
LW
70
LK
60
LZ
50
LS
40000
%
Ładunek BZT5, kgO2/d
90
100000
Lz/Lw
Ls/Lw
40
30
20000
20
0
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040
Rok
10
0
1960
1970
1980
1990
2000
Rok
2010
2020
2030
2040
Usunięcie ładunku azotu ogólnego na oczyszczalniach w zlew ni
Przem szy
Analiza ładunku azotu ogólnego dla Przem szy
25000
20000
100
LW
15000
80
LK
Lk/Lw
LO
10000
%
ładunek azotu, kgN/d
120
Lo/Lw
60
LU
Lu/Lw
40
5000
20
0
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
0
1960
2040
1980
rok
2020
2040
Rok
Relacja Lz/Lw i Ls/Lw dla azotu dla Przem szy
Ładunek azotu w prow adzony do w od w zlew ni Przem szy
100
25000
90
80
20000
70
15000
10000
LW
60
LK
50
%
Ładunek az otu, kgN/d
2000
LZ
40
LS
30
Lz/Lw
Ls/Lw
20
5000
10
0
1960
1970 1980
1990
2000 2010
Rok
2020 2030
2040
0
1960
1980
2000
Rok
2020
2040
Analiza ładunku fosforu dla Przem szy
Usunięcie fosforu w czasie oczyszczania - Przem sza
6000
100
80
4000
70
LW
LK
3000
%
Ładunek fosforu, kgP/d
90
5000
LO
LU
2000
60
Lk/Lw
50
Lo/Lw
40
Lu/Lw
30
20
1000
10
0
1960
1980
2000
2020
0
1960
2040
1980
Ładunek fosforu w prow adzomy do w ód, Przem sza
2040
relacja Lz/Lw i Ls/Lw dla fosforu, Przem sza
6000
120
5000
100
LW
4000
LK
3000
80
%
Ł ad u n ek fo sfo ru , kg P/d
2020
Rok
Rok
Lz/Lw
60
Ls/Lw
LZ
2000
LS
40
20
1000
0
1960
2000
1980
2000
Rok
2020
2040
0
1960
1980
2000
rok
2020
2040
Usunięcie ładunku BZT5 podczas oczyszczania
Analiza ładunku BZT5 dla zlewni Białej Przemszy
120
16000
14000
Ładunek BZT5, kgO2/d
100
12000
10000
LW
80
LK/Lw
LK
8000
LO
60
Lo/Lw
Lu/Lw
LU
6000
40
4000
2000
20
0
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
0
1960
2040
Rok
1970
Ładunek BZT5 w prow adzony do odbiornika, Biała Przem sza
1990
2000
2010
2020
2030
2040
Relacja Ls/Lw i Lz/Lw Biała Przem sza
16000
120
14000
100
12000
80
LW
10000
LK
8000
%
Ł ad u n ek B Z T 5, kg O 2/d
1980
Lz/Lw
60
Ls/Lw
LZ
6000
LS
4000
40
20
2000
0
1960
1980
2000
2020
2040
0
1960
1980
2000
Rok
Rok
2020
2040
Relacja Lz/Lw i Ls/Lw dla azotu dla Białej Przemszy
Ładunek azotu w prow adzony do Białej Przemszy
100
3500
90
80
2500
70
LW
2000
LK
LZ
1500
LS
1000
60
%
Ładune azotu, kgN/d
3000
Lz/Lw
50
Ls/Lw
40
30
20
500
10
0
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
0
1960
2040
1970
1980
1990
Rok
600
LW
500
LK
400
LZ
300
LS
200
100
Rok
2020
2040
%
Ład u n ek fosfo ru, kgP/d
700
2000
2020
2030
2040
Relacja Lz/Lw i Ls/Lw dla fosforu dla Białej Przemszy
800
1980
2010
Rok
Ładunek fosforu w prow adzany do odbiorników i do
środow iska - Biała Przemsza
0
1960
2000
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1960
Lz/Lw
Ls/Lw
1980
2000
Rok
2020
2040
temperatura, oC
tem peratura w ody w analizow anych przekrojach
badaw czych
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
1990
Czarna P.
Biała P.
Przemsza
Raw a
1995
2000
2005
Rok
2010
2015
Zaw artość tlenu w w odzie w analizow anych przekrojach
badaw czych
StęŜenia tlenu, mgO2/l
12
10
Czarna P.
8
Biała P.
6
Przemsza
4
Raw a
2
0
1970
1980
1990
2000
Rok
2010
2020
Data
1 9 9 7 -0 9 -0 5
1 9 9 7 -1 1 -0 5
1 9 9 7 -0 5 -0 5
1 9 9 7 -0 7 -0 5
1 9 9 7 -0 1 -0 5
1 9 9 7 -0 3 -0 5
1 9 9 6 -0 9 -0 5
1 9 9 6 -1 1 -0 5
1 9 9 6 -0 7 -0 5
1 9 9 6 -0 5 -0 5
1 9 9 6 -0 1 -0 5
1 9 9 6 -0 3 -0 5
1 9 9 5 -0 9 -0 5
1 9 9 5 -1 1 -0 5
1 9 9 5 -0 5 -0 5
1 9 9 5 -0 7 -0 5
1 9 9 5 -0 1 -0 5
1 9 9 5 -0 3 -0 5
T le n , m g O 2/l
Zlewnia Przemszy - tlen
14,0
12,0
10,0
8,0
Rawa
Przemsza
6,0
Kozłowa G
4,0
2,0
0,0
Rok
20
20
20
20
20
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
09
07
05
03
01
99
97
95
93
91
89
87
85
83
81
79
B Z T 5 , m g O 2 /l
Jakość wody w zlewni Przemszy - BZT5
120
100
80
Czarna P.
60
Biała P.
Przemsza
40
Rawa
20
0
rok
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
19
19
19
19
19
19
19
19
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
99
98
97
96
95
94
93
92
s tę Ŝ e n ie a z o tu , m k g N / l
Jakość wody w zlewni Przemszy - azot Kjeldalha
25
20
15
Czarna P.
Biała.P
10
Przemsza
Rawa
5
0
rok
20
20
20
20
20
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
09
07
05
03
01
99
97
95
93
91
89
87
85
83
81
79
A z o t am o n o w y, m g N /l
Jakość wody w zlewni Przemszy - azot aamonowy
18
16
14
12
Czarna P.
10
Biała P.
8
Przemsza
6
Rawa
4
2
0
92
19
93
19
94
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
19
S tę Ŝ e n i e a z o tu , m g N / l
Jakość wody w Przemszy - azot azotanowy
6
5
4
Czarna P.
3
Biała P.
Przemsza
2
Rawa
1
0
rok
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
S tę Ŝ e n i e fo s fo r u , m g P / l
Jakość wody w zlewni Przemszy - fosfor ogólny
4
3,5
3
2,5
Czarna P.
2
Biała P.
Przemsza
1,5
Rawa
1
0,5
0
Rok
Ładunek azotu w prow adzany do odbiornika i do środow iska
dla Kozłow ej Góry
Ładunek fosforu w prow adzany do odbiornika i do śrdow iska
dla Kozłow ej Góry
400
350
kgN/d
300
Lw
250
Lk
200
Lz
150
Ls
100
50
0
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
Łafunek fosforu, kgP/d
70
60
50
Lw
40
Lk
30
Lz
20
Ls
10
0
1960
2040
1970
1980
Relacja Lz/Lw i Ls/Lw dla azotu ogólnego dla Kozłow ej Góry
2010
2020
2030
2040
Relacja Lz/Lw i Ls/Lw dla fosforu dla Kozłow ej Góry
100
90
80
120
70
60
50
40
30
80
100
Lz/Lw
Ls/Lw
%
%
2000
Rok
Rok
20
10
0
1960
1990
Lz/Lw
60
Ls/Lw
40
20
1980
2000
Rok
2020
2040
0
1960
1980
2000
Rok
2020
2040
Ładunek fosforu w prow adzany do w ód
pow ierzxchniow ych i do środow iska dla Przeczyc
Ładunek azotu ogólnego w prow adzony do
odbiorników i do środow iska
160
700
500
Lw
400
Lk
Lz
300
Ls
Ładunek fosforu, kgP/d
Ładunek azotu ogólnego kgN/d
140
600
120
Lw
100
Lk
80
Lz
60
Ls
40
200
20
100
0
1960
0
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
2040
Rok
2040
Rok
Relacja Lz/Lw i Ls/Lw dla azotu ogólnego dla
Przeczyc pow yŜej zbiornika
Relacja Lz/Lw i Ls/Lw dla fosforu dla Przeczyc
100
90
90
80
80
70
70
60
%
60
Lz/Lw
50
Ls/Lw
%
100
Ls/Lw
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
1960
1960
1970
1980
1990
2000
Rok
2010
2020
2030
2040
Lz/Lw
50
1970
1980
1990
2000
Rok
2010
2020
2030
2040
Podsumowanie
W roku 1970 eksploatowano w zlewni Przemszy ponad 20 oczyszczalni.
Większość tych obiektów były to oczyszczalnie mechaniczne, część
wybudowano przez I wojną światową. Ich eksploatacja nie miała
znaczącego wpływu na jakość wód płynących.
Do początku lat dziewięćdziesiątych znaczna część ścieków trafiała do wód
powierzchniowych bez Ŝadnego oczyszczania. Kanalizacja i działające
wówczas oczyszczalnie zapewniały bezpieczeństwo epidemiologiczne
usunięcie ładunku zanieczyszczeń tak związków węgla, jak i związków
biogennych było minimalne. W efekcie w wodach powierzchniowych
występowały wysokie wartości BZT5, znaczące były deficyty tlenowe, oraz
zawartości związków azotu i fosforu. Do tego czasu moŜemy powiedzieć, Ŝe
„udawaliśmy, ze oczyszczamy ścieki”.
Pierwszy przełom stanowiła polowa lat dziewięćdziesiątych – wybudowane
wówczas oczyszczalnie uzyskiwały znacznie lepsze wyniki oczyszczania,
wyŜsze było usunięcie związków węgla oraz związków biogennych – efekt
poprawa jakości wód pod względem warunków tlenowych i związków
organicznych. W dalszym ciągu brak znaczących efektów w zakresie
związków biogennych.
Podsumowanie II
Lata 1995 – 2005 – modernizacja części (nawet nowo wybudowanych
oczyszczalni), poprawa w zakresie podłączenia kanalizacji do oczyszczalni
– okres znaczących wahań wartości wskaźników, jakości wód
powierzchniowych – naleŜy zwrócić uwagę na wpływ wyłączenia z
eksploatacji pojedynczych duŜych oczyszczalni ścieków; prawdopodobnie
wpływ na jakość wody w rzekach i potokach wywierała takŜe „pamięć
odbiornika” – wpływ osadów dennych i zaakumulowanego tam ładunku
związków organicznych i biogennych.
Lata 2005 – 2010 – efekt realizacji KPOŚK - oddano do uŜytku większość
projektowanych oczyszczalni, porządkuje się problemy kanalizacji –
poprawa jakości wody w rzekach i potokach spadek zawartości związków
organicznych i biogennych, daleko jednak do osiągnięcia dobrego stanu
wód zgodnie z Planem Gospodarowania Wodami dorzecza Wisły.
Wysoki odsetek skanalizowania oraz oczyszczania ścieków dotyczy głównie
obszarów silnie zurbanizowanych w zlewniach Czarnej Przemszy i
Przemszy, w przypadku Białej Przemszy w wyniku realizacji KPOŚK w
wyniku uporządkowania kanalizacji i oddania do uŜytku mniejszych
oczyszczalni bez III stopnia oczyszczania naleŜy się spodziewać wzrostu
ładunku azotu i fosforu
Podsumowanie III
Realizacja KPOŚK wpłynie negatywnie na stan
zbiorników zaporowych. Realizacja kanalizacji i
oczyszczalni ścieków wyraźnie zwiększy ładunek azotu i
fosforu dostający się do cieków w ich zlewni. NaleŜy
dąŜyć do weryfikacji programu w tym zakresie.
Oczyszczalnie te powinny zostać wyposaŜone w IIIo
oczyszczania – a więc w urządzenia do biologicznej
denitryfikacji i defosfatacji oraz do chemicznego
strącania fosforanów.
Uporządkowanie gospodarki ściekowej na obszarach o
niŜszym zurbanizowaniu powinno ograniczyć
zanieczyszczenie wód podziemnych. Wydaje się, Ŝe to
źródła komunalne decydują o wysokiej zawartości w
wodach podziemnych związków azotu.
Dziękuję za uwagę