Aleksandra Lewkiewicz-Ma³ysa*, Jan Macuda* OCENA JAKOŒCI WÓD POWIERZCHNIOWYCH DOP YWAJ CYCH DO ZBIORNIKA SOLINA**

Transkrypt

1 WIERTNICTWO NAFTA GAZ TOM 25 ZESZYT Aleksandra Lewkiewicz-Ma³ysa*, Jan Macuda* OCENA JAKOŒCI WÓD POWIERZCHNIOWYCH DOP YWAJ CYCH DO ZBIORNIKA SOLINA** 1. WPROWADZENIE Jakoœæ wód powierzchniowych zale y g³ównie od rodzaju i iloœci zanieczyszczeñ wprowadzanych do rzek oraz od ich podatnoœci na degradacjê i zdolnoœæ do samooczyszczania. W literaturze [1, 2, 4, 8] rozró niane s¹ punktowe Ÿród³a zanieczyszczeñ g³ównie w postaci zrzutów œcieków oraz powierzchniowe wystêpuj¹ce jako sp³ywy powierzchniowe z pól lub obszarów zurbanizowanych. Najistotniejszym punktowym rodzajem zanieczyszczeñ wprowadzanych do rzek s¹ œcieki komunalne, burzowe, przemys³owe oraz rolnicze. Œcieki komunalne pochodz¹ g³ównie z gospodarstw domowych i dostarczaj¹ do wód powierzchniowych du ¹ iloœæ materii organicznej oraz rozpuszczonych substancji takich jak azotany, fosforany, detergenty i inne. Œcieki burzowe pochodz¹ce zw³aszcza z systemów odwadniania dachów, dróg i innych powierzchni utwardzonych zawieraj¹ materia³ mineralny w postaci py³ów i piasku, resztek paliw i olejów, rozpuszczone sole oraz wiele innych zanieczyszczeñ. Œcieki przemys³owe charakteryzuj¹ siê natomiast bardzo du ym zró nicowaniem sk³adu fizykochemicznego, który w istotnym stopniu zale y od stosowanego procesu technologicznego. Przemys³ spo ywczy dostarcza g³ównie du ych iloœci materii organicznej i pierwiastków biogennych, natomiast przemys³ chemiczny mo e wprowadzaæ do wód powierzchniowych ca³e spektrum zanieczyszczeñ poczynaj¹c od azotanów i fosforanów pochodz¹cych z produkcji nawozów mineralnych a po substancje ropopochodne pochodz¹ce z obróbki ropy naftowej. Sp³yw powierzchniowy, który w znacznym stopniu uzale niony jest od wykszta³cenia morfologicznego terenu zlewni oraz jego pokrycia, powoduje zmywanie zanieczyszczeñ * Wydzia³ Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH, Kraków ** Praca wykonana w ramach badañ w³asnych Wydzia³u Wiertnictwa Nafty i Gazu AGH 447

2 wystêpuj¹cych na powierzchni terenu oraz wymywanie z gleby na terenach upraw rolniczych materii organicznej i nawozów mineralnych. Wzrost koncentracji nawozów w wodach sp³ywaj¹cych po powierzchni terenu zwiêksza w rzekach zawartoœæ zwi¹zków biogennych powoduj¹cych eutrofizacjê. Objawia siê on g³ównie wzmo onym rozwojem makrofitów, takich jak: du e roœliny naczyniowe, mchy oraz du e zielenice. Wp³yw cieków powierzchniowych do zbiornika retencyjnego powoduje gwa³towne zmniejszenie prêdkoœci przep³ywu wody, co zwykle prowadzi do zwiêkszenia procesu ich eutrofizacji. W zbiorniku przejawia siê on g³ównie w postaci intensywnego rozwoju glonów planktonowych. 2. CHARAKTERYSTYKA ZLEWNI SOLIÑSKIEGO ZBIORNIKA WODNEGO Zlewnia Zbiornika Soliñskiego (SZW) posiada charakter górski i ponad 75% jej powierzchni zajmuj¹ lasy. Wystêpuj¹ce tu warunki przyrodnicze wp³ywaj¹ w istotnym stopniu na sposób u ytkowania ziemi w zlewni, a dzia³alnoœæ rolnicz¹ ogranicza du e zró nicowanie morfologiczne terenu. Grunty orne stanowi¹ tylko oko³o 4% a nieco wiêksze tereny (oko³o 14%) zajmuj¹ ³¹ki i pastwiska. Obszar zlewni jest s³abo zaludniony. Zamieszkuje go ok. 13 tys. osób, g³ównie w pó³nocznej czêœci. Partie górskie s¹ bezludne. Ze wzglêdu na rekreacyjny charakter omawianego terenu w okresie letnim liczba ludnoœci ulega znacznemu zwiêkszeniu, zw³aszcza na obrze ach zbiornika. Dla jakoœci wód (SZW) bardzo istotny jest zarówno sposób zagospodarowania terenów bezpoœrednio przyleg³ych, jak i zlokalizowanych w zlewniach cieków powierzchniowych wp³ywaj¹cych bezpoœrednio do niego. Zabudowa mieszkalna koncentruje siê g³ównie w dolinach cieków powierzchniowych wpadaj¹cych do zbiornika, a zw³aszcza w ich dolnym biegu. Przy ujœciach Daszówki i Wo³kowyjki po³o one s¹ du e wsie, tj. Teleœnica, Oszwarowa i Wo³kowyja. Zabudowa wystêpuje równie przy ujœciu Potoku Bukowieckiego oraz Potoku Czarnego. Na zachodnim brzegu (SZW) po³o one jest uzdrowisko Polañczyk oraz niewielkie miejscowoœci Chrewt i Zawóz. Ze wzglêdu na prowadzon¹ dzia³alnoœæ rolnicz¹ i rekreacyjn¹ na obszarze zlewni (SZW) oraz powi¹zan¹ z tym zabudowê zagrodow¹, mieszkaln¹ i wypoczynkow¹, g³ównymi zagro eniami jakoœci wód powierzchniowych s¹ œcieki komunalne, nawozy mineralne oraz œrodki ochrony roœlin. Na omawianym obszarze brak jest zak³adów przemys³owych. 3. MATERIA I METODY BADAÑ Dla szczegó³owej oceny wód powierzchniowych dop³ywaj¹cych do (SZW) pobrano próby wody z rzeki San (dop³yw do zbiornika), potoków Czarny, Daszówka i Wo³kowyjka 448

3 oraz rzeki Solinka. Dla porównania jako ci wód do³ywaj¹cych do ww. zbiornika z wodami odp³ywaj¹cymi pobrano równie próbkê wody poni ej zapory (rys. 1). Próbki wody do badañ fizykochemicznych pobrano specjalistycznym próbnikiem firmy Eijkelkamp. Pomiary ph, temperatury i zawarto ci tlenu w wodzie wykonano przy poborze próbek analizatorami firmy WTW. Zwi¹zki azotu i fosforu wykonano na spektrometrze UV-VIS SHIMADZU 1700, BZT5 przy wykorzystaniu analizatora firmy WTW, a ChZTMn metod¹ miareczkow¹ [3, 5]. Otrzymane wyniki badañ przedstawiono w tabeli 1. Rys. 1. Miejsce poboru prób wody w ciekach dop³ywaj¹cych do Soliñskiego Zbiornika Wodneg 449

4 Tabela 1 Wyniki analiz wybranych wskaÿników wód dop³ywaj¹cych i odp³ywaj¹cych z Soliñskiego Zbiornika Wodnego Badany wskaÿnik Miejsce poboru prób wody ph temp. tlen azot amonowy azot azotanowy (III) azot azotanowy (V) fosfor ogólny fosforany (V) BZT5 ChZT Mn o mg C O 2 /dm 3 mg/dm 3 mg O 2 /dm 3 Rzeka San (dop³yw do zbiornika 1) 8,2 11,3 11,8 0,06 0,026 1,97 0,027 0,05 2,35 3,18 Potok Czarny 2 8,2 12,4 11,5 0,11 0,003 1,12 0,017 0,07 1,67 2,23 Potok Daszówka 3 8,3 12,1 11,2 0,09 0,014 1,78 0,032 0,06 1,98 2,81 Rzeka Solinka 4 8,2 11,9 11,6 0,07 0,030 1,25 0,029 0,04 2,27 3,54 Potok Wo³kowyjka 5 8,1 12,2 11,7 0,07 0,013 1,32 0,023 0,05 1,92 2,63 Rzeka San (odp³yw ze zbiornika 6) 8,4 10,7 10,2 0,13 0,019 2,11 0,041 0,09 2,89 3,77 450

5 4. OMÓWIENIE WYNIKÓW BADAÑ I PODSUMOWANIE Wyniki analiz wybranych wskaÿników wód powierzchniowych dop³ywaj¹cych do (SZW) zosta³y przeanalizowane pod k¹tem kryteriów jakim powinny odpowiadaæ wody powierzchniowe wykorzystywane do zaoptrzenia ludnoœci w wodê przeznaczon¹ do spo ycia oraz dla celów prowadzenia monitoringu i okreœlania stanu jakoœci tych wód [6, 7]. Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska w sprawie prowadzenia monitoringu i okreœlania jakoœci wód [7] straci³o moc prawn¹ 1 stycznia 2005 roku, a prace legislacyjne dotycz¹ce projektu rozporz¹dzenia z art. 38a ust. 1 znowelizowanej ustawy Prawo wodne w sprawie kryteriów i sposobu oceny stanu wód podziemnych nie zosta³y jeszcze zakoñczone. G³ówny Inspektor Ochrony Œrodowiska w wytycznych z dnia r. ustali³, e ocena stanu wód podziemnych mo e byæ dokonana na podstawie poprzednio obowi¹zuj¹cego rozporz¹dzenia, a po wejœciu w ycie nowego aktu prawnego powinna zostaæ dokonana reinterpretacja wyników badañ. W celu oceny jakoœci wód do³ywaj¹cych do (SZW) przeanalizowano takie wskaÿniki, jak: ph, temp, tlen rozpuszczony, zwi¹zki azotu, fosforu, BZT 5 i ChZT Mn. Odczyn wody wp³ywa w istotnym stopniu na procesy biochemiczne zachodz¹ce w wodach powierzchniowych. W badanych wodach ph waha³o siê w granicach 8,1 8,4 a wiêc wykazywa³y one odczyn lekko zasadowy. Wartoœci mieœci³y siê w wymaganiach jakim powinny odpowiadaæ wody klasy I (kategoria A1). Podobnie temperatura wody by³a zgodna z zalecan¹ dla tej klasy i kategorii wód. Wody wszystkich badanych cieków powierzchniowych s¹ bardzo dobrze natlenione. Zawartoœci tlenu wykazywa³y niewielkie ró nice w poszczególnych wodach, ale we wszystkich jego zawartroœæ wynosi³a powy ej 7 mg O 2 /dm 3, a wiêc stopieñ nasycenia tlenem wynosi³ powy ej 70% i wody te spe³niaj¹ wymagania dla wód klasy I (kategoria A1). Oznaczenia zawartoœci zwi¹zków azotu i fosforu zaliczane do g³ównych substancji biogennych stanowi¹ wa ny wska nik eutrofizacji wód. Na podstawie wyników analiz mo na stwierdziæ, e badane wody zawieraj¹ zró nicowane iloœci tych zwi¹zków. Azot amonowy we wszystkich wodacj charakteryzowa³ siê niewielk¹ koncentracj¹ i z tego wzglêdu wody mo na zaliczyæ do klasy I (kategoria A1). Zawartoœci azotu azotanowego (III i V) by³y zró nicowane ale generalnie wody mo na zaliczyæ do klasy II (kategoria A2) z wyj¹tkiem Potoku Czarnego, którego wody odpowiadaj¹ klasie I (kategoria A1). Stê enia fosforanów (V) w badanych wodach odpowiada³y koncentacji przewidzianej dla klasy I (kategoria A1) czystoœci wód, a zawartoœci fosforu ogólnego odpowada³y klasie II (kategoria A2) z wyj¹tkiem wód Potoku Czarnego, którego wody zaliczono do klasy I (kategoria A1). Miar¹ zawartoœci substancji organicznej w wodzie, podlegaj¹cej rozk³adowi biologicznemu s¹ wskaÿniki: biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT 5 ) oraz chemiczne zapotrzebowanie tlenu wykonane metod¹ nadmanganianow¹ (ChZT Mn ). Analizuj¹c wartoœci BZT 5 i ChZT Mn mo na stwierdziæ, e wody potoków: Czarny, Dzaszówka i Wo³kowyjka, kwalifikuj¹ siê do klasy I (kategoria A1), a pozosta³e do klasy II (kategoria A2). Na podstawie analizy wyników badañ mo na stwierdziæ, e wody powierzchniowe dop³ywaj¹ce do Zbiornika Solina s¹ wodami dobrej i bardzo dobrej jakoœci. 451

6 5. WNIOSKI 1) Na podstawie wyników przeprowadzonych badañ fizykochemicznych wody dop³ywaj¹ce do Soliñskiego Zbiornika Wodnego mo na zaliczyæ do klasy I i II czystoœci wód, a wiêc s¹ one dobrej i bardzo dobrej jakoœci. 2) W celu dalszej poprawy jakoœci wód powierzchniowych dop³ywaj¹cych do zbiornika nale y usprawniæ gospodarkê wodno-œciekow¹ na terenach zurbanizowanych w obrêbie jego zlewni. 3) W celu zmniejszenia potencjalnego zagro enia zanieczyszczenia wód zbiornika œciekami komunalnymi z oœrodków wczasowych nale y unowoczeœniæ istniej¹ce oczyszczalnie œcieków i wprowadziæ skuteczny system monitoringu ich pracy. LITERATURA [1] Allan J.D.: Ekologia wód p³yn¹cych. Warszawa, PWN 1998 [2] Che³micki W.: Woda zasoby, degradacja, ochrona. Warszawa, PWN 2002 [3] Dojlido J.: Chemia wód powierzchniowych. Warszawa, Wyd. Ekonomia i œrodowisko 1997 [4] Kurnatowska A. (red.): Ekologia jej zwi¹zki z ró nymi dziedzinami wiedzy. Warszawa ódÿ, PWN 1997 [5] Raport o stanie œrodowiska w województwie podkarpackim w roku Rzeszów, WIOŒ 2007 [6] Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska w sprawie wymagañ, jakim powinny odpowiadaæ wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludnoœci w wodê przeznaczon¹ do spo ycia. Dz. U. Nr 204, poz. 1728, 2002 r. [7] Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska w sprawie klasyfikacji dla prezentowania stanu wód powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu œrodowiska oraz sposobu interpretacji wyników i prezentacji stanu tych wód. Dz. U. Nr 32, poz. 284, 2004 r. [8] Wi¹ckowski S.: Ekologia ogólna. Bydgoszcz, Oficyna Wydawnicza Branta