Pracownia Chemicznych Zanieczyszczeń Morza Instytut Oceanologii PAN

Transkrypt

1 Pracownia Chemicznych Zanieczyszczeń Morza Instytut Oceanologii PAN Projekt WAB Wetlands, Algae and Biogas a southern Baltic Sea Eutrophication Counteract Project ( Mokradła(nieużytki), glony i biogaz przeciwdziałanie eutrofizacji południowego Bałtyku) ( ) South Baltic Programme (WTPB /09-00)

2

3 Nie ma jednej definicji terminu eutrofizacja (z greckiego eutrophos = odżywczy) Tłumaczy się, że jest to: - proces, - stan środowiska, - dopływ substancji odżywczych (ang. nutrients = biogeny, substancje biogeniczne), - przeżyźnienie i jego niekorzystne skutki dla środowiska (HELCOM 2009) Podsumowując - eutrofizacja to cały szereg wzajemnie sprzężonych procesów. Dlatego też trudno obserwatorowi tylko jednego miejsca i to przez krótki okres czasu, odpowiedzieć na pytanie: Co to jest eutrofizacja? Dużo więcej wiadomo na temat jej przyczyn i objawów.

4 Najczęściej wymienia się tutaj: Dopływ biogenów - związków (jonów) zawierających pierwiastki: azot (N), fosfor (P) lub krzem (Si); Wzrost stężenia tego pierwiastka biogenicznego, którego jest najmniej (tzw. czynnika limitującego); Dopływ materii organicznej; Zmiany warunków hydrologiczno-klimatycznych.

5 Główne źródła substancji biogenicznych dla Bałtyku Antropogeniczne Naturalne Punktowe Przemysł: ścieki Gospodarka komunalna: ścieki Obszarowe Motoryzacja: spalanie paliw Rzeki i inne cieki wodne Rolnictwo: nawozy sztuczne i naturalne, hodowla Burze i opady atmosferyczne Powodzie - odpływ powierzchniowy do morza Na podstawie: Igras & Pastuszak (2009)

6 Zawiesina wnoszona przez Wisłę do Zatoki Gdańskiej - powódź maj zdjęcie satelitarne (Pracownia Teledetekcji Morza IO PAN)

7 Ogólnie skutki przeżyźnienia można opisać następująco: zwiększenie produkcji pierwotnej nadmierny rozwój fitoplanktonu; intensywne zakwity gatunków fitoplanktonu, które mogą być toksyczne, np. sinic; nadmierny rozwój makroglonów

8 Zwiększenie zmętnienia wody w wyniku obumierania fitoplanktonu i makroglonów oraz sedymentacji (opadania) produktów rozkładu; Początkowy rozwój, a następnie wymieranie gatunków bentosowych, czyli organizmów żyjących na dnie morza; Wymieranie gatunków ryb poławianych przez człowieka, jak np. dorsz - straty dla rybołówstwa; Obniżenie walorów rekreacyjnych i turystycznych morza.

9 Sinice (Cyanobacteria) z rodzaju Anabaena - powiększenie 400 (fot. Pracownia Chemicznych Zanieczyszczeń Morza IO PAN)

10 Glony na plaży, Sopot (fot. Pracownia Chemicznych Zanieczyszczeń Morza IO PAN)

11 Metody stosowane do szacowania stopnia eutrofizacji można podzielić na: oparte na śledzeniu przyczyn eutrofizacji np. oznaczanie stężenia lub proporcji biogenów w wodzie morskiej; oparte na śledzeniu skutków przeżyźnienia np. chlorofilu a, stężenia O 2,, zmętnienia, liczebności gatunków bentosowych, liczebności ryb; modele matematyczne oparte o różne parametry.

12 mg/m 3 0,01 0,10 1,00 10,00 50,00 Morze Bałtyckie - zdjęcie satelitarne: koncentracja chlorofilu a w przypowierzchniowej warstwie wody ( ) na podstawie danych MODIS AQUA i algorytmu opracowanego przez Pracownię Teledetekcji Morza IOPAN

13 O ładunku substancji biogenicznych, doprowadzanym rzekami i przez inne cieki wodne do Bałtyku decydują: wielkość zlewiska w danym kraju, liczba ludności (w Polsce mieszka 45% ludności zlewiska Bałtyku), wielkość areału rolniczego (50% obszarów rolniczych zlewiska Bałtyku znajduje się w Polsce)

14 ~ 99% wód odprowadzanych przez polskie rzeki wpada do Bałtyku, odpływ zmienia się w cyklu sezonowym i wieloletnim, Wisła - druga, a Odra - siódma co do wielkości rzeka w zlewisku Morza Bałtyckiego, Odprowadzają one około 82% wody z terytorium Polski, Pozostałe - bezpośrednio lub przez Pregołę i Niemen- 17% wody, Powierzchnia zlewni Wisły - 54% terytorium kraju, Odpływ Wisły ( ) km 3 /rok, śr. 34 km 3 /rok.

15 Ujście Wisły (fot. J.Czarkowski)

16 kg/osobę/rok kg/osobę/rok tys.ton/rok tys.ton/rok WAB, konferencja PODR r , , ,0 50 2, , , , ,50 5 0, Polska Szwecja Rosja Finlandia otwa Średnie roczne ładunki azotu (N) i fosforu (P) wprowadzone drogą wodną do Bałtyku w latach Na podstawie: HELCOM (2009) Dania Litwa Estonia Niemcy Całkowity odpływ z wodami rzek związków biogenicznych do Bałtyku uległ zmniejszeniu w ostatnich dwudziestu latach, chociaż nadal stawia Polskę na pierwszym miejscu wśród krajów nadbałtyckich, ale gdy przeliczymy te ładunki na jednego mieszkańca zlewiska, to na ostatnim.

17 W DÓŁ W GÓRĘ WAB, konferencja PODR r. Kierunki przemieszczania substancji biogenicznych znajdujących się w glebie: Pobieranie przez rośliny Ulatnianie do atmosfery form gazowych azotu (NH, N, N O, NO, NO ) POZIOMY Odpływ powierzchniowy (N, P w formie rozpuszczonej) Odpływ podpowierzchniowy Odpływ drenarski Wymywanie Przesiąkanie do wód podziemnych Na podstawie: Igras & Pastuszak (2009)

18 tys. ton WAB, konferencja PODR r. obszarowe (głównie rolnicze) punktowe (ścieki komunalne) dopływ do wód gruntowych i oczyszczalni ścieków naturalne tło obszarowe (głównie rolnicze) dopływ do wód otwartych (rzeki, jeziora) punktowe (ścieki komunalne) naturalne tło dopływ do Bałtyku Rys. 2. Dopływ pierwiastków biogenicznych (azot - N, fosfor - P) pochodzących z różnych źródeł do Bałtyku z terytorium Polski w 2007 roku Na podstawie: Igras & Pastuszak (2009) Ważną rolę w zmniejszeniu dopływu biogenów do Bałtyku odgrywa oczyszczanie ścieków, a także retencja substancji biogenicznych na dnie i brzegach naturalnych cieków i zbiorników wodnych

19 % WAB, konferencja PODR r wody podziemne ścieków oczyszczalnie odpływ drenarski odpływ powierzchniowy Procentowy udział poszczególnych źródeł dopływu azotu (N) i fosforu (P) do Wisły ( ) erozja tereny zurbanizowane depozycja z atmosfery Na podstawie: Igras & Pastuszak (2009) Główne źródła N dla Wisły to wody podziemne i odpływ drenarski, P ścieki z terenów zurbanizowanych, odpływ powierzchniowy i niedoczyszczone ścieki z oczyszczalni.

20 Przenoszenie biogenów (związków N) drogą atmosferyczną Ważnym źródłem dla atmosfery jest: - hodowla zwierząt, - spalanie paliw np. 1 kg benzyny (samochód osobowy) ~ 8,5 g tlenków N (EEA, 2009).

21 Województwo pomorskie: ma słabsze gleby, należy do obszarów rolnictwa intensywnego, większe zużycie nawozów mineralnych N i P niż w województwach o bardziej żyznych glebach, cieki wodne wpadające bezpośrednio do morza, wyższe potencjalne zagrożenie dla środowiska morskiego.

22