Czy rekultywacja zdegradowanych jezior jest możliwa?

Transkrypt

1 Czy rekultywacja zdegradowanych jezior jest możliwa? Czyste Jeziora Pomorza bogactwem województwa pomorskiego szanse i zagrożenia Gdańsk Dr hab. inż. Julita Dunalska, prof. UWM Katedra Inżynierii Ochrony Wód Wydział Nauk o Środowisku Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

2 W skali czasu mierzonej wiekiem człowieka, jeziora wydają się trwałymi elementami krajobrazu, lecz w skali geologicznej są to elementy przejściowe, rodzące się zwykle w wyniku katastrof, aby później cicho i niedostrzegalnie dojrzewać i ginąć G. E. Hutchinson (1957) oligotrofia mezotrofia eutrofia zarastanie ląd

3 Przyczyny degradacji zbiorników wodnych Punktowe źródła zanieczyszczeń

4 Przyczyny degradacji zbiorników wodnych Obszarowe źródła zanieczyszczeń

5 Przyczyny degradacji zbiorników wodnych Rozproszone źródła zanieczyszczeń

6 Przyczyny degradacji zbiorników wodnych Inne źródła zanieczyszczeń oraz nieracjonalne zarządzanie w zlewni

7 Skutki degradacji: Obniżenie wartości użytkowej zbiorników wodnych Wzrost kosztów uzdatniania wody pobieranej z jezior i zbiorników zaporowych do celów komunalnych i przemysłowych (zatykanie filtrów, wzrost korozyjności, wzrost zawartości Fe i Mn, zmiany smaku i zapachu wody) Ilościowe i jakościowe zmiany flory i fauny, a szczególnie ichtiofauny Zagrożenie epidemiologiczne dla kąpiących się (bakterie chorobotwórcze przewodu pokarmowego, głównie Salmonella), zakwity sinicowe

8 Zakwit sinicowy! Podział związków toksycznych: hepatotoksyny - uszkadzają wątrobę neurotoksyny - podrażniają układ nerwowy dermatotoksyny - działają drażniąco na skórę i błony śluzowe cytotoksyny - powodują powstawanie guzów nowotworowych

9 CZY MOŻNA REKULTYWOWAĆ TAK SILNIE ZDEGRADOWANE ZBIORNIKI?

10 Metody ochronne w zlewni Metody rekultywacyjne w obrębie misy jeziorowej

11 Metody ochronne w zlewni Ograniczenie źródeł punktowych Ograniczenie źródeł rozproszonych Ograniczenie źródeł obszarowych przekształcenie gruntów ornych w obszar barierowy przed dopływem substancji biogennych do jeziora. Dotyczy to zarówno spływu powierzchniowego tj. spłukiwania gleby i osadu w wyniku erozji wodnej oraz drenażu powierzchniowego, jak i spływu z wodami gruntowymi wprowadzenie właściwej struktury użytkowania ziemi i struktury upraw prawidłowe stosowanie nawozów utrzymanie mozaiki pól dobra struktura zasiewów racjonalne melioracje

12 Metody rekultywacyjne jezior Metody techniczne: dotyczące wody: usuwanie wód hypolimnionu do odpływu sztuczne napowietrzanie z destratyfikacją sztuczne napowietrzanie bez niszczenia stratyfikacji termicznej przepłukiwanie jezior inaktywacja fosforu dotyczące osadów dennych: usuwanie osadów obróbka osadów Metody biologiczne: biomanipulacja biostruktury usuwanie nadmiernych ilości sestonu, makrofitów i ryb

13 Selektywne usuwanie wód naddennych Rzeka Kortówka Potok Parkowy Potok Leśny przewód drenarski rurociąg Potok Starodworski Rzeka Kortówka

14 Przykłady współcześnie realizowanych rekultywacji metodą usuwania wód naddennych Zbiornik Pławniowice, Polska (225 ha, 29 mln m 3, gł. max. 18 m) powstał w Rekultywacja od grudnia 2003 (trzy rurociągi o długości 350 m i średnicy 500 mm) Rurociągi przed zatopieniem

15 Devil s Lake, USA

16

17 Pine Lake, Kanada

18 Przykłady innych metod rekultywacji Trwałość zmian warunków środowiskowych w wodach Jeziora Długiego rekultywowanego różnymi metodami W latach jezioro odbierało od m 3 surowych ścieków bytowo gospodarczych i deszczowych z dzielnicy mieszkaniowej usytuowanej wzdłuż zachodniego brzegu jeziora. Spowodowało to jego całkowitą degradację (zbiornik saprotroficzny) całkowite odcięcie dopływu ścieków I etap sztucznego napowietrzania z destratyfikacją (lipiec 1987 kwiecień 1990) II etap sztucznego napowietrzania z destratyfikacją (sierpień 1991 listopad 2000) III etap i inaktywacja fosforu wiosna ton PAX 18 (roztwór chlorku poliglinu) jesień ton PAX 18 jesień ton PAX 18

19 Zmiany zawartości fosforu ogólnego w wodach Jeziora Długiego Przed rekultywacją Ostatni rok sztucznego napowietrzania Ostatni etap inaktywacji fosforu źródło: Jolanta Grochowska

20 Zmiany ilości chlorofilu a w wodach Jeziora Długiego źródło: Jolanta Grochowska

21 Zmiany przezroczystości wody Jeziora Długiego Przed rekultywacją Ostatni etap inaktywacji fosforu źródło: Jolanta Grochowska

22 Zmiany zawartości materii organicznej (BZT 5 ) w wodach Jeziora Długiego Ostatni rok napowietrzania Ostatni etap inaktywacji fosforu Osiem lat po rekultywacji źródło: Jolanta Grochowska

23 Jezioro Długie w Olsztynie przed i po zastosowaniu koagulantu (PAX 18)

24 Główne przyczyny degradacji Jezior Domowych w Szczytnie: wykorzystywanie jako odbiorników ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych (do lat 80-tych) nadmierny pobór wody na cele przemysłowe (lata 60-te 70-te) wykorzystywanie jako odbiorników ścieków opadowych

25 Wskaźnik Warstwa wody Lata badań Jezioro Domowe Duże Jezioro Domowe Małe Odczyn [ph] powierzchniowa 7,7 9,1 7,8 9,1 8,1 9,3 7,6 9,1 8,3 9,9 8,0 9,2 BZT 5 [mg O 2 /dm 3 ] powierzchniowa 4,0 6,6 3,4 10,7 5,4 11,2 5,7 10,6 8,0 10,4 5,7 10,9 Chlorofil a [mg/m 3 ] powierzchniowa - 13,4 50,8 33,9 85,5-62,8 81,5 65,2 136,3 Fosfor ogólny [mg P/dm 3 ] Azot ogólny [mg N/dm 3 ] powierzchniowa - 0,36 0,51 0,18 0,31-0,33 0,62 0,23 0,47 naddenna - 0,33 1,78 0,17 0,44-0,46 2,35 0,27 0,37 powierzchniowa 1,53 3,22 1,74 2,31 2,57 3,22 2,98 9,13 1,44 3,53 2,44 5,58 naddenna 1,92 3,11 1,16 3,96 2,70 3,38 3,49 6,94 1,95 11,82 2,65 4,45 Widzialność [m] powierzchniowa 0,45 1,40 0,6 1,6 0,4 0,85 0,4 0,9 0,25 1,1 0,4 0,85

26 Rekultywacja Jezior Domowych w Szczytnie Koagulant: chlorek poliglinu PAX 18 (9,0% Al) Całkowita wymagana dawka: g Al/m 2 Sposób aplikacji: powierzchniowy, kontrola GPS Okres trwania projektu: 3 wiosenne aplikacje 2010, 2011, 2012 oraz rok kontrolny 2013 źródło: Michał Łopata

27 NIEZBĘDNE ETAPY REKULTYWACJI JEZIOR rozpoznanie zlewni ETAP I eliminacja możliwych do usunięcia źródeł zanieczyszczeń badania jeziora ETAP II projekt rekultywacji uzyskanie niezbędnych pozwoleń ETAP III realizacja projektu monitoring środowiskowy

28 NIEZBEDNY WARUNEK SKUTECZNEJ REKULTYWACJI W przypadku stwierdzenia braku możliwości wyeliminowania nadmiernego obciążenia jeziora zanieczyszczeniami ze źródeł zewnętrznych, rekultywację należy uznać za niecelową, ponieważ nie stwarza szansy na poprawę jakości wód!!!

29 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ