Janusz Igras. Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa Państwowy Instytut Badawczy w Puławach

Transkrypt

1 Janusz Igras Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa Państwowy Instytut Badawczy w Puławach

2 Początkiem wszechrzeczy jest woda Tales z Miletu (VII - VI p.n.e.)

3 Woda nie jest produktem handlowym takim jak każdy inny, ale raczej dziedzictwem, które należy chronić i bronić

4 GUS 2003

5 GUS 2003

6 ! Prezentacja podziału wód! Prezentacja systemów monitoringu wód powierzchniowych, podziemnych i płytkich wód gruntowych w Polsce! Ocena jakości wód powierzchniowych, podziemnych i płytkich wód gruntowych! Własna koncepcja organizacji monitoringu jakości wód w zakresie: - gromadzenia danych - opracowania statystycznego wyników!!! w celu oceny źródeł, wielkości, zakresu i rodzaju zagrożeń a także dokładniejszego szacunku zagrożeń obszarowych.

7 Państwowy Monitoring Środowiska (PMŚ)! Ustawa o Inspekcji Ochrony Środowiska. Dz. U. Nr 77, poz. 335, (z pzm.).! Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie szczegółowej klasyfikacji wód w d powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu oraz sposobu interpretacji wyników w i prezentacji stanu tych wód. Dz. U. Nr 32, poz. 284: 2004.! Council Directive 2000/60/EC of the European Parliment and of the Council establishing a framework for the Community action in the field of water policy. Water Framework Directive (2000/60/EC).

8 Podział wód rzeki jeziora Bałtyk powierzchniowe wgłębne głębinowe podziemne glebowo-gruntowe płytkie wody gruntowe - monitoring w ramach PMŚ - monitoring poza PMŚ

9 Podział wód podziemnych

10 Systemy monitoringu wód! podsystem monit. wód powierzchniowych! Bałtyku! wód podziemnych! płytkich wód gruntowych - monitoring w ramach PMŚ - monitoring poza PMŚ

11 Rodzaje i zakres monitoringu wód powierzchniowych! Diagnostyczny - wskaźniki fizyczne - tlenowe - biogenne raz w miesiącu - zasolenie - mikrobiologiczne - metale raz na kwartał - biologiczne - zanieczyszczenia przemysłowe i makrobezkręgowce bentosowe Operacyjny (w zależności od wyników monit. diagn.)! Operacyjny - wszystkie ww. parametry - inne substancje szkodliwe! Badawczy - zakres badań określa się każdorazowo raz w roku

12 Monitoring wód powierzchniowych

13 Monitoring wód powierzchniowych - sieć krajowa

14 Monitoring wód powierzchniowych sieci lokalne

15 Monitoring wód powierzchniowych sieci regionalne

16 Jakość wód powierzchniowych (GUS: 2003) Jakość wód płynących według kryterium fizykochemicznego w latach długość klasyfikowanych rzek tys. km Liczba jezior Objętość jezior 1610 hm 2 Powierzchnia jezior 21 tys. ha 4,5% 2,2% 1,5% 14% 26,1 9,3 13,2% 33% 48,2% 62,4% 33,0% 52,3%

17 Jakość wód powierzchniowych - kryterium fizykochemiczne I II III wody pozaklasowe

18 Jakość wód powierzchniowych kryterium fizykochemiczne i bakteriologiczne I II III wody pozaklasowe

19 Rodzaje i zakres monitoringu wód podziemnych Diagnostyczny (co 3 lata wody wgłębne, co 6 lat wody głębinowe)! Diagnostyczny - wskaźniki fizyczne - tlenowe - biogenne - zasolenie - metale - pestycydy - inne zanieczyszczenia np. oleje min., WWA Operacyjny (co 1 rok wody wgłębne, co 3 lata wody głębinowe)! Operacyjny - wszystkie ww. parametry - inne substancje szkodliwe! Badawczy - częstotliwość i zakres badań określa się każdorazowo

20 Systemy monitoringu wód podziemnych " Sieć stacjonarnych obserwacji wód podziemnych (PMŚ) " Monitoringi regionalne (np. WIOŚ) " Monitoringi lokalne

21 Monitoring jakości wód podziemnych Sieć stacjonarnych obserwacji wód podziemnych Funkcjonuje od 1974 roku (baza danych w zakresie chemizmu wody od 1991 roku) 1 punkt na 500 km 2 rozmieszczony reprezentatywnie na obszarze całego kraju Około 620 punktów badawczych, w tym tylko 150 wód wgłębnych Zakres badań: - pomiar poziomu zwierciadła wody - oznaczenie składu chemicznego wody - na wybranych stacjach hydrogeologicznych badania stanu atmosfery i wód strefy aeracji

22 Sieć stacjonarnych obserwacji wód podziemnych

23 Jakość wód podziemnych głębinowych Azotany I 85% II 11% III 3% IV 1% V - Amoniak I 74% II 18% III 5% IV 1% V 3%

24 Jakość wód podziemnych głębinowych Fosforany I - II 85% III 13% IV 1% V 1%

25 Jakość wód podziemnych głębinowych

26 Jakość wód podziemnych - wgłębnych

27 Monitoring jakości płytkich wód gruntowych! Poza PMŚ, koordynowany przez IUNG! Funkcjonuje od 1998 roku w ramach zlecenia przez MRiRW od 2005 roku w ramach pr. wiel. IUNG-PIB! Od 2004 roku jest ustawowo przypisany KSChR! Jest wykonywany w ok. 750 gospodarstwach, tj punktach poboru wody! Próbki wody są pobierane dwa razy w roku z wylotów drenów i z rowów melioracyjnych

28 Main database IUNG-PIB Puławy

29 Monitoring jakości płytkich wód gruntowych

30

31

32

33

34 Składnik Obiekt Średnia Mediana N-NO 3 N-NH 4 PO 4 Wartość min-max Przewidywany zakres Dreny 9,01 4,94 0, ,01-26,0 Rowy mel. 6,01 1,76 0, ,01-21,0 Dreny 0,75 0,20 0,01 18,2 0,01-2,0 Rowy mel. 0,86 0,28 0,01 17,0 0,01-3,0 Dreny 1,79 0,22 0,01 3,17 0,01-2,0 Rowy mel. 3,07 0,96 0,01 3,98 0,01-3,0 procent próbek percentage of samples mediana średnia aaaaaaaa mg N-NO3/dm3 a

35 Charakterystyka statystyczna rozkładu stężeń składników biogennych (mg. dm 3 ) w wodach drenarskich w latach Obiekt Standaryzowany współczynnik Standaryzowany współczynnik kurtozy * Mediana asymetrii * Dreny 80,80 147,0 4,94 a N-NO 3 Rowy 59,60 122,0 1,76 b melioracyjne Dreny 95,41 185,0 0,20 a N-NH 4 Rowy 71,12 200,3 0,28 b melioracyjne Dreny 53,64 32,60 0,22 a -3 PO 4 Rowy melioracyjne 108,8 524,0 0,96 b * wartość współczynnika powyżej 2,0 świadczy o odstępstwie od rozkładu normalnego a, b mediany dla obiektów oznaczone różnymi literami różnią się istotnie wg testu Mann- Witney (Wilcoxon) dla α = 0,05

36 Fraktyle stężeń składników mineralnych w wodach drenarskich (mg. dm -3 ) Fraktyle % Obiekt N-NO 3 N-NH 4 PO Dreny 0,010 0,070 0,223 1,022 4,942 9,602 26,07 28,52 46,92 Rowy melioracyjne 0,010 0,042 0,094 0,243 1,763 4,433 21,08 25,13 49,63 Dreny 0,010 0,013 0,025 0,087 0,203 0,986 2,008 3,372 6,964 Rowy melioracyjne 0,010 0,012 0,026 0,075 0,282 1,365 3,000 3,624 10,00 Dreny 0,010 0,015 0,021 0,056 0,223 0,456 2,003 2,501 2,612 Rowy melioracyjne 0,010 0,013 0,035 0,093 0,961 0,908 3,112 3,061 3,674

37 N-NO 3 N-NH 4 PO 4 Granice klas jakości wód drenarskich w Polsce, wszystkie wartości w mg. dm -3 Klasy jakości wód drenarskich w Polsce Obiekt I II III IV V Dreny < 0,9 0,9-3,2 3,3-7,5 7,6-15,5 > 15,5 Rowy < 0,2 0,2-0,9 1,0-2,8 2,9-9,0 > 9,0 melioracyjne Dreny < 0,1 0,1-0,2 0,3-0,4 0,5-1,1 > 1,1 Rowy < 0,1 0,1-0,2 0,3-0,5 0,6-1,3 > 1,3 melioracyjne Dreny < 0,1 0,1-0,2 0,3-0,4 0,5-3,3 > 3,3 Rowy melioracyjne < 0,1 0,1-0,5 0,6-2,0 2,1-6,4 > 6,4

38 Procent próbek wód drenarskich spełniających kryteria jakości według Dyrektywy Azotanowej, czystości wód powierzchniowych i eutrofizacji Dreny wiosna Dreny jesień Rowy melioracyj ne wiosna Rowy melioracyj ne jesień Dyr. Azot. (<11,3) Klasy jakości wód powierzchniowych (96) Quality class of surface waters Eutrofizacja (<2,2) * (95) I(< 1,10) * II( < III (< IV (< V (> 3,40) 5,70) 11,3) 11,3) 67,8 20,0 19,4 10,3 18,1 32,2 27,2 82,3 29,6 22,0 13,0 17,7 17,7 38,6 79,5 35,8 21,5 9,50 12,7 20,5 44,6 90,2 53,8 19,4 8,3 8,7 9,80 64,2 * w nawiasach podano górną granice kryterium jakości w mg N-NO 3. dm -3

39 Monitoring jakości płytkich wód gruntowych - azotany

40 Monitoring jakości płytkich wód gruntowych - fosforany

41 Ocena stanu wód pitnych i powierzchniowych (w % badanych próbek) badanych gospodarstwach o różnych kierunkach produkcji (z 2005 roku) Kierunek produkcji gospodarstw Lp. Wyszczególnienie Wody powierzchniowe z rowu lub studzienek śródpolnych powyżej dopuszczalnej normy zawartości azotu amonowego N-NH 4 - < 0,5 mg/l (%) Wody powierzchniowe z rowu lub studzienek śródpolnych powyżej dopuszczalnej normy zawartości azotu azotanowego N-NO 3 - < 2,2 mg/l (%) Wody powierzchniowe z rowu lub studzienek śródpolnych powyżej dopuszczalnej normy zawartości ortofosforanów PO 4 - < 0,7 mg/l (%) wielokierunkowe produkcja mleka tucz trzody chlewnej produkcja roślinna Średnia ze zbiorowości

42 Współczynniki korelacji prostej (r) między zmiennymi (wskaźnikami) charakteryzującymi potencjalne zagrożenia środowiskowe w badanych gospodarstwach o różnych kierunkach produkcji (lata ) Współczynniki korelacji prostej L p. Zmienne Oznaczenie Saldo bilansu N w kg/ha Saldo bilansu P w kg/ha 1. Przeciętna zawartość azotu amonowego N-NH 4 (mg/l) w wodach powierzchniowych z rowów lub studzienek śródpolnych 2. Przeciętna zawartość azotu azotanowego N-NO 3 (mg/l) w wodach powierzchniowych z rowów lub studzienek śródpolnych 3. Przeciętna zawartość ortofosforanów PO 4 (mg/l) w wodach powierzchniowych z rowów lub studzienek śródpolnych * - zależność istotna dla α=0,05; r > r 0,05 = 0,433 x 1 x 2 y 1 0,714* - y 2-0,052 - y 3-0,433*

43 Słabe punkty aktualnego systemu monitoringu jakości wody w Polsce! Brak jednolitego systemu! Oddzielne sieci pobierania próbek! Brak zasad udostępniania danych! Zbyt mały udział informacji spoza systemu Co zrobić, aby obiektywnie ocenić skalę zagrożeń dla jakości wody w Polsce?

44 Udostępnianie danych źródłowych Raporty dla KZGW i MŚ Komunikaty i prognozy dla administracji Publikacja biuletynów i roczników Raporty dla GIOŚ i WIOŚ Raporty dla Komisji Wód Granicznych Inne raporty Zunifikować Ocena system -stan stanu: poboru próbek wody wód - zmian trendy Monitoring metody analiz poziomu wód Ocena sytuacji sposób hydrogeologicznej HYDROGEOLOGICZNA statystycznego opracowania wyników BAZA DANYCH Monitoring stanu ilościowego Monitoring stanu fizyko-chemicznego i mikrobiologicznego Monitoring diagnostyczny Ocena jakości włączyć wody monitoring płytkich wód Monitoring Ocena operacyjny oddziaływań transgranicznych Monitoring jakości tych wód opracowanych w badawczy oceny Inne IUNG) do PMŚ Właściwa gruntowych (z uwzględnieniem klas ocena statystyczna Inne źródła informacji np. system IACS Wody podziemne Wody powierzchniowe Wody glebowogruntowe System udostępniania i publikacja informacji hydrogeologicznej Opracowanie ocen i raportów Archiwizacja i przetwarzanie danych Procedury badań monitoringowych Punkty badawcze i inne źródła pozyskiwania danych

45 Podsumowanie i wnioski 1. Stan wód powierzchniowych poprawia się, chociaż w dalszym ciągu udział wód pozaklasowych jest znaczny. 2. Zanieczyszczenia wód podziemnych związkami biogennymi występują tylko sporadycznie. Największe zagrożenie dla jakości tych wód stanowią obszary zabudowane i przemysłowe. 3. Jakość płytkich wód gruntowych (w skali zlewni drugiego rzędu) jest zadowalająca. Na przeważającym obszarze Polski przeciętne zawartości azotanów kształtują się poniżej normy określonej Dyrektywą Azotanową. Największe zawartości fosforanów występują w wodach północnej części kraju. 4. Monitoring wód powinnien być ujednolicony a wyniki badań jakości wód, ze wszystkich systemów monitoringu, powinny być archiwizowane w centralnej bazie danych. W tym celu należy utworzyć w Polsce jednolity system.