Ocena efektu ekologicznego zabiegu rekultywacji prowadzonego w latach na Jeziorze Trzesiecko

Transkrypt

1 Ocena efektu ekologicznego zabiegu rekultywacji prowadzonego w latach na Jeziorze Trzesiecko Tomasz Heese 1, Elżbieta Wilk-Woźniak 2, Roman Żurek 2, Magdalena Kaczorkiewicz 1, Rafał Szmidt 1, Michał Arciszewski 1, Katarzyna Pikuła 1, Anna Wojcieszonek 1, Hanna Chrzczonowicz 1, Alicja Zakościelna 1 1) Politechnika Koszalińska, Katedra Biologii Środowiskowej, ul. Śniadeckich 2, Koszalin 2) Instytut Ochrony Przyrody PAN, Al. Mickiewicza 33, Kraków

2 Powierzchnia 295,1 ha Objętość 16,1 mln m 3 Maksymalna głębokość 11,8 m (12,62 m) Głębokość średnia 5,4 m Linia brzegowa 15,9 km Długość jeziora 5,5 km Szerokość 0,8 km Rozkład temperatury w 2005 roku IV V VI VII VIII IX X

3 III V VI VII VIII 2007

4

5

6 Zastosowana metoda kontroli eutrofizacji Zewnętrzne: 1.kolektory wyposażone w separatory 2.ochrona strefy brzegowej 3.przeniesieni presji turystycznej (kąpielisko) na drugą stronę jeziora zalesioną odporniejszą na degradację Mysia Wyspa 4.dokończenie kanalizacji osiedli w zlewni bezpośredniej Wewnętrzne: 1.fizyczne 2.chemiczne 3.biologiczne

7 Zewnętrzne metody kontroli eutrofizacji

8 Wewnętrzne metody kontroli eutrofizacji

9 Firma Aerator z Poznania zamontowała dwa urządzenia rozlokowane na głęboczkach z zastosowaniem napędu silnika wietrznego, rotorowego, tzw. turbiny Savoniusa. Zamontowane aeratory wyposażano w dodatkowe systemy inaktywacji fosforu co pozwoliło na automatyczne dozowania do strefy naddennej około 20 kg koagulantu (Siarczanu Żelaza III) miesięcznie. Areator posiada następujące parametry techniczne (według deklaracji producenta): wysokość 8 m, średnica tratwy 10 m, wydajność m 3 /dobę, natlenienie wody (wzrost od 3 do 7 razy wartości początkowej), areator ma system kotwiczenia pozwalający na ruch po okręgu i promień oddziaływania w miejscu posadowienia nad głęboczkiem, ma średnicę około 50 m

10 Zgodnie z pozwoleniem wodno prawnym wykonawca zabiegu stosował dawki w ilości 9 kg/ha na rok. Dawka ta była dzielona na 3 porcje w zależności od sytuacji hydrologicznej i biologicznej wód Jeziora Trzesiecko *. Dawki koagulantu (PIX112) w ilości około 0,2 mg/dm -3 uzyskały akceptację mieszkańców (w tym wędkarzy) i dzierżawcy wód Przedsiębiorstwa Rybackiego Sp. z o.o. w Szczecinku. Wartość ta była wielokrotnie niższa od stężeń testowanych na toksyczność ostrą, w testach wartość 4 mgfe/dm -3 nie wykazywała żadnych toksyczności dla testowanych organizmów planktonowych i bentosowych (zastosowany testy THAMNOTOXKIT F) * dodatkowo dwa aeratory posadowione na głęboczkach zużywały do 20 kg miesięcznie w trakcie pracy areatora zwykle od kwietnia do października

11 Podstawą biomanipulacji jest założenie, że można wpłynąć na jakość wody dzięki manipulacjom w funkcjonowaniu ekosystemów. Teoria biomanipulacji zakłada możliwość wpływania na kaskadę troficzną pozwalającą regulować ekspansję glonów planktonowych w tym również sinic.

12 LITORAL LITORAL JEZIORA PŁYTKIE współczynnik Pe/Ve [m 2 /m 3 ] 0,3 LITORAL LITORAL JEZIORA GŁĘBOKIE współczynnik Pe/Ve [m 2 /m 3 ] 0,15

13 JEZIORA PŁYTKIE

14 JEZIORA GŁĘBOKIE

15

16 Wybrane elementy metodyki µ Metrów

17 Fosforany w trakcie monitoringu w ,050 0,045 0,040 mg P-PO4/dm 3 0,035 0,030 0,025 0,020 0, ,010 0,005 0,000 1p 1 5m 1 10m 2p 2 5m 2 8m 3p 3 5m 3 10m

18 mg P/g s.m. St St. 2 St Stężenia form fosforu reaktywnego (SRP) oraz suma stężeń form fosforu niedostępnego biologicznie (NRP) w 2008 NH4CL SRP BD SRP NaOH SRP HCL SRP Suma NRP

19 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 1 St. 1 St. 2 St mg P/g s.m. Stężenia form fosforu reaktywnego (SRP) oraz suma stężeń form fosforu niedostępnego biologicznie (NRP) w 2012 NH4Cl SRP BD SRP NaOH SRP HCl SRP Suma NRP

20 krąp 3,31% leszcz 11,38% okoń 43,75% płoć 24,41% sandacz 7,69% szczupak 9,46% 2009 jazgarz 0,03% krąp 2,41% leszcz 10,33% lin 1,83% okoń 55,89% płoć 16,74% sandacz 3,23% szczupak 8,33% węgorz 0,88% wzdręga 0,32% 2010 krąp 1,46% leszcz 13,24% lin 6,32% okoń 39,83% płoć 13,32% sandacz 10,04% szczupak 15,58% wzdręga 0,21% 2011 jazgarz 0,01% krąp 2,26% leszcz 11,61% lin 3,07% okoń 47,47% płoć 17,14% sandacz 6,66% szczupak 11,20% węgorz 0,37% wzdręga 0,21% RAZEM Udział % w biomasie

21 2012 karaś 2,58% jaź 9,88% leszcz 14,87% sandacz 1,66% szczupak 15,65% okoń 17,97% leszcz okoń płoć sandacz szczupak jaź karaś płoć 37,38%

22 Efekty pozytywne 1.Jezioro ponownie uzyskało swoją wysoką wartość turystyczną i krajobrazową i osiąga stany zbliżone do dobrego stanu ekologicznego wymaganego RDW UE 2.Na podstawie wskaźników zintegrowanych w jeden multimetriks, wyznaczono wartość makrofitowego indeksu Stanu Ekologicznego ESMI, dla Jeziora Trzesiecko wyniósł on 0,31 i według obecnie obowiązujących przepisów wynik ten mieści się w zakresie stanu ekologicznego dobrego II klasa jakości wód dla abiotycznego typu jezior polimiktycznych 3 b. 3.We wcześniejszych latach azotany były dominujące w formach mineralnych azotu ich stężenia dochodziły do 0,60 mg/n-no3/l, w roku 2012 takie wartości wystąpiły tylko incydentalnie

23 Efekty pozytywne cd. 4. Fosforany i fosfor całkowity utrzymywał się w roku 2012 na podobnym niskim poziomie, czasem były to wartości na granicy wykrywalności 5. Zaobserwowano wyraźny spadek stężenia chlorofilu a, barwnika określającego poziom produkcji pierwotnej co bezpośrednio, w przypadku wód, wiąże się z intensywnością zakwitów fitoplanktonu 6. Dzięki zastosowanej biomanipulacji i gospodarki rybacko-wędkarskiej wspierającej ten zabieg odtworzono atrakcyjność wędkarską akwenu

24

25 Efekty negatywne: 1.Zaobserwowano wzrost udziału azotu azotynowego w mineralnych formach azotu co jest niekorzystne szczególnie dla ryb 2.Poza sezonem wegetacyjnym stężenia fosforu wzrosły co świadczy o ciągłym zasilaniu zewnętrznymi oraz regeneracji fosforanów w ekosystemie jeziornym (zasilanie wewnętrzne) mimo stosowania zabiegu rekultywacyjnego 3.Analiza specjacyjna fosforu w osadach dennych wskazała na co najmniej dwukrotne zwiększenie ładunku fosforu w osadach dennych w stosunku do badań wykonanych w maju i we wrześniu 2008 roku, w roku 2009 całkowite zawartości fosforu w osadach dennych były jeszcze niższe niż rok wcześniej

26 Efekty negatywne cd. 4.Podczas całego cyklu badań, tj. od roku 2008 do 2012 utrzymuje się dominacja frakcji BD SRP, zmianie uległa, pod względem udziału zawartości fosforu frakcja HCl, w roku 2008 i 2009 to ona miała po BD SRP największy udział, w badaniach wykonanych w roku 2012 jej zawartość zmniejszyła się na korzyść frakcji NaOH biologicznie bardziej dostępnej 5.W osadach największa zawartość fosforu występuje w formach aktywnych biologicznie we frakcji BD SRP, jest to frakcja fosforu związana z FeOOH i Mn i są to połączenia wrażliwe na zmiany potencjału redox, jest to frakcja druga pod względem dostępności dla organizmów żywych

27 Tabela 1. Profil temperaturowo-tlenowy wód Jeziora Trzesiecko na stanowisku 1 w dniu 16 stycznia Profil temperaturowo-tlenowy wód Jeziora Trzesiecko na wyznaczonych stanowiskach w dniu 16 stycznia 2009 Głębokość (m) Temperatura ( C) Tlen (mgo 2 dm -3 ) Tlen (% O 2 ) uwagi T-01 N , E głębokość 12 m 0 0,7 11,83 82,1 0,5 1,8 11,21 87,4 1 2,2 11,94 86,4 2 2,2 11,91 86,2 3 2,3 11,49 83,5 4 2,3 11,67 84,7 5 2,4 11,22 81,6 6 2,5 10,55 77,0 Pokrywa lodowa 20 cm 7 2,7 9,91 72,7 8 3,0 8,54 63,2 9 3,3 6,21 46,3 10 3,2 7,42 55,1 11 3,2 6,56 48,8 12 3,8 0,29 2,2

28

29 Różne typy Ceratium hirundinella obecne w Jeziorze Trzesiecko Asterionella formosa z wygiętymi okrywami

30 Dziękuję za uwagę