2 Źródła zanieczyszczeń wód Zalewu Wiślanego

Transkrypt

1

2 Spis treści 1 Wstęp Źródła zanieczyszczeń wód Zalewu Wiślanego Metodyka badań monitoringowych Ocena jakości wód Zalewu Wiślanego w oparciu o badania wykonane w 2013 roku Omówienie wyników badań wód Zalewu Wiślanego prowadzonych w 2013 roku Warunki naturalne Warunki tlenowe Zawartość substancji biogenicznych zjawisko eutrofizacji Fitoplankton Omówienie badań fitoplanktonu wykonanych w 2013 roku Wskaźniki skorelowane z rozwojem fitoplanktonu Makrobezkręgowce bentosowe Badania makroglonów i okrytozalążkowych Podsumowanie

3 1 Wstęp Badania monitoringowe wód Zalewu Wiślanego w 2013 roku zostały wykonane w ramach badania wód przejściowych ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie (umowa nr 1004/2012/Wn-14/MN-PO/D z roku). Wody przejściowe są wodami powierzchniowymi w obszarach ujść rzek, które są częściowo zasolone na skutek oddziaływania wód morskich. Na terenie województwa warmińskomazurskiego zlokalizowana jest jedna jednolita część wód przejściowych - Zalew Wiślany (JCW PLTW I WB 1). Jest to duży i płytki zbiornik wód słonawych będącym pod znacznym wpływem antropopresji (głębokość średnia polskiej części akwenu 2,4 m, maksymalna 4,4 m). Zalew Wiślany zlokalizowany jest w południowo-wschodniej części Morza Bałtyckiego, na wschód od Zatoki Gdańskiej, od której jest oddzielony mierzeją. Zbiornik wraz ze zlewnią znajduje się na obszarze transgranicznym, jest podzielony pomiędzy dwa państwa Polskę i Rosję. Polska część zalewu zajmuje powierzchnię 328 km 2 (całkowita pow. 838 km 2 ). Wymiana wód między zalewem i morzem odbywa się poprzez, znajdującą się na terenie Federacji Rosyjskiej, 400 metrową, cieśninę Piławską. Powierzchnia zlewni Zalewu wynosi km 2 (bez powierzchni zbiornika), z czego 64,1% znajduje się na terytorium polskim. Na obszarze zlewni występują głównie grunty orne (stanowiące 64% polskiej części powierzchni i 51% części rosyjskiej) oraz lasy (odpowiednio 18,3 % i 11,6 %). W zlewni położone są duże ośrodki miejskie: Kaliningrad (ok. 430 tys. mieszkańców), Elbląg (ok. 128 tys.), Bałtijsk (33 tys.), Swietłyj (28 tys.), Braniewo (18 tys.). Do głównych rzek odpływających do Zalewu należą Pregoła (powierzchnia zlewni km 2 ), Pasłęka (2 321 km 2 ), Elbląg (1 449 km 2 ), Nogat (1 334 km 2 ). Do końca XIX wieku, do czasu wybudowania śluzy w Białej Górze, Zalew Wiślany był również odbiorcą około 50 % wód Wisły (poprzez Nogat). Śluza ograniczyła dopływ wód wiślanych do Zalewu Wiślanego i poprawiła bezpieczeństwo powodziowe niskopołożonych terenów Żuław (obecnie niecałe 3% wód Wisły odpływa do Zalewu). Zalew Wiślany wraz z Deltą Wisły jest elementem Subregionu Dolnej Wisły położonym pomiędzy dwoma Pojezierzami: Pomorskim i Warmińsko-Mazurskim. Usytuowanie Zalewu w pobliżu Żuław Wiślanych jest istotnym czynnikiem wpływającym na poziom trofii zbiornika. Depresyjne tereny Żuław, pomimo najwyższego w kraju stopnia zagrożenia powodziowego, są obszarem zagospodarowanym, z rozwiniętymi funkcjami osadniczymi, przemysłowymi i komunikacyjnymi. W obrębie Zalewu Wiślanego i w jego bezpośrednim sąsiedztwie ustanowiono liczne formy ochrony przyrody: Park Krajobrazowy Wysoczyzny Elbląskiej Park Krajobrazowy Mierzeja Wiślana rezerwat przyrody Zatoka Elbląska (ostoja ptactwa wodnego), rezerwat przyrody Ujście Nogatu (fauna ptaków wodno błotnych, lęgowych i migrujących oraz ich siedliska), rezerwat przyrody Kąty Rybackie (starodrzew sosnowy i miejsca lęgowe kormoranów), rezerwat przyrody Buki Mierzei Wiślanej w Przebrnie (naturalne stanowisko buka), rezerwat przyrody Ostoja Bobrów na rzece Pasłęce, rezerwat przyrody Cielętnik (stanowisko brzozy niskiej), 2

4 rezerwat przyrody Pióropusznikowy Jar (stanowisko pióropusznika strusiego), rezerwat przyrody Nowinka (zachowanie oraz ochrona dolin erozyjnych, występujących w nich wysięków i zabagnień oraz porastających je zbiorowisk leśnych), rezerwat przyrody Dolina Stradanki (zachowanie i ochrona unikatowego krajobrazu doliny rzeki z siecią bocznych dolinek oraz porastającego te tereny lasu bukowego, ochrona stanowisk chronionych i rzadkich gatunków roślin, ochrona zwierząt, głównie awifauny), rezerwat przyrody Buki Wysoczyzny Elbląskiej (zespół buczyny pomorskiej), rezerwat przyrody Kadyński Las (starodrzew dębowo-bukowy), rezerwat przyrody Jezioro Drużno (chroniące miejsca lęgowe ptactwa wodnego i błotnego), obszar chronionego krajobrazu Rzeki Nogat, obszar chronionego krajobrazu Rzeki Szkarpawy, obszar chronionego krajobrazu Wybrzeża Staropruskiego, obszar chronionego krajobrazu rzeki Baudy, obszary chronionego krajobrazu Wysoczyzny Elbląskiej Wschód i Wysoczyzny Elbląskiej Zachód, obszary chronionego krajobrazu Jeziora Drużno, obszar specjalnej ochrony ptaków Natura 2000 Zalew Wiślany specjalny obszar ochrony siedlisk Natura 2000 Zalew Wiślany i Mierzeja Wiślana. 2 Źródła zanieczyszczeń wód Zalewu Wiślanego Zanieczyszczenia wód Zalewu Wiślanego pochodzą ze źródeł punktowych (oczyszczalnie ścieków) oraz obszarowych (pochodzących między innymi z rolnictwa, zabudowy rozproszonej, depozycji zanieczyszczeń odprowadzanych do powietrza). Do polskiej części wód Zalewu Wiślanego odprowadzane są ścieki z oczyszczalni ścieków w Krynicy Morskiej (woj. pomorskie), we Fromborku oraz w Tolkmicku. (woj. warmińsko-mazurskie). Oczyszczalnia w Tolkmicku odprowadza ścieki do ujściowego odcinka rzeki Grabianki (w 0,200 km), jednak ze względu na niewielką odległość od ujścia do Zalewu, powodującą możliwość mieszania się wód rzecznych z zalewowymi, również ta oczyszczalnia traktowana jest, jako posiadająca bezpośredni zrzut do Zalewu Wiślanego. Ponadto do wód Zalewu Wiślanego trafia ładunek zanieczyszczeń wprowadzany rzekami (w 2013 roku ładunek zanieczyszczeń wprowadzany rzekami oszacowano uwzględniając 11 cieków (9 z województwa warmińsko-mazurskiego i 2 z pomorskiego). Tabela 1. Ładunek zanieczyszczeń odprowadzony do Zalewu Wiślanego z punktowych źródeł zanieczyszczeń w 2013 roku Ilość Ładunki zanieczyszczeń Mg/rok Rodzaj ścieków / typ Nazwa zakładu ścieków ChZT- Azot Fosfor oczyszczalni [m 3 BZT5 /rok] Cr całkowity całkowity Zakład Gospodarki Wodno- Komunalne; mechanicznobiologiczna Ściekowej w Tolkmicku ,69 26,56 7,20 0,36 oczyszczalnia w Tolkmicku Wodociągi Fromborskie Sp. z o.o. oczyszczalnia we Fromborku Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Krynicy Morskiej oczyszczalnia w Krynicy Morskiej Komunalne; mechanicznobiologiczna z chemicznym strącaniem fosforu Komunalne; mechanicznobiologiczna ,35 34,26 brak danych brak danych ,60 8,42 3,17 0,07 Razem: ,65 69,24 10,37 0,43 3

5 Tabela 2. Ładunek zanieczyszczeń odprowadzony do Zalewu Wiślanego z punktowych źródeł zanieczyszczeń w latach Rok Ilość ścieków Ładunki zanieczyszczeń ze źródeł punktowych Mg/rok BZT 5 ChZT-Cr Azot całkowity Fosfor całkowity ,00 175,00 42,90 5, ,10 257,90 22,20 5, ,90 124,00 19,60 4, ,50 144,90 35,70 10, ,00 128,00 51,10 12, ,10 96,40 58,50 12, ,80 119,60 44,80 16, ,00 80,90 25,40 4, ,40 117,10 28,70 3, ,40 109,60 30,40 7, ,40 152,20 25,20 4, ,50 101,20 7,40 1, ,61 34,90 9,70 1, ,81 38,03 11,87 1, ,78 43,37 8,90 0, ,47 22,05 8,63 0, ,65 69,24 10,37 0,43 Ryc.1. Ładunek zanieczyszczeń wprowadzony do Zalewu Wiślanego z punktowych źródeł zanieczyszczeń w latach BZT5 ChZT-Cr Azot całkowity Fosfor całkowity Mg Tabela 3. Ładunek zanieczyszczeń wprowadzony rzekami do Zalewu Wiślanego w 2013 roku Lp. Rzeka śr. stężenie (mg/l) BZT5 Ładunek (Mg/rok) Ogólny węgiel organiczny śr. stężenie (mg/l) Ładunek Mg/rok Azot całkowity śr. stężenie (mg/l) Ładunek Mg/rok Fosfor całkowity śr. stężenie (mg/l) Ładunek Mg/rok 1. Wisła Królewiecka 2,00 50,5 11,70 295,2 2,60 65,6 0,119 3,0 2. Szkarpawa 2,00 148,2 10,40 770,7 1,60 118,6 0,182 13,5 3. Nogat 2, ,9 12, ,9 2, ,3 0,111 87,5 4. Elbląg 2,96 802,8 15, ,5 2,53 686,2 0,182 49,4 5. Dąbrówka 2,10 5,6 6,60 17,7 3,20 8,6 0,361 1,0 6. Kamienica (Kamionka) 2,30 5,8 4,10 10,3 2,50 6,3 0,343 0,9 7. Grabianka 52,50 198,7 10,20 38,6 11,48 43,4 2,533 9,6 8. Stradanka 2,40 16,7 8,50 59,0 3,63 25,2 0,253 1,8 9. Narusa 1,77 16,7 6,13 58,0 2,98 28,2 0,206 1,9 4

6 10. Bauda 2,52 214,6 5,43 462,3 2,69 229,0 0,161 13,7 11. Pasłęka 2, ,2 13, ,4 2, ,8 0,127 67,1 Suma: 4 793, , ,1 249,3 Tabela 4. Ładunek zanieczyszczeń wprowadzony rzekami do Zalewu Wiślanego w latach Rok Ładunki zanieczyszczeń wnoszone rzekami Mg/rok BZT5 Ogólny węgiel organiczny Azot całkowity Fosfor całkowity Ryc. 2. Ładunek zanieczyszczeń wniesiony rzekami do Zalewu Wiślanego w latach Mg BZT5 OWO Azot całkowity Fosfor całkowity Metodyka badań monitoringowych W 2013 roku badania wód Zalewu Wiślanego prowadzono w monitoringu badawczym, obejmując nimi: elementy biologiczne: chlorofil a, liczebność i biomasę fitoplanktonu, liczebność i biomasę bezkręgowców bentosowych, skład gatunkowy i biomasę makroglonów i okrytozalążkowych; elementy fizyko-chemiczne zgodnie z zakresem zapisanym w tabeli 5 w rozporządzeniu Ministra Środowiska z 21 listopada 2013 roku (Dz. U. z 2013r. poz. 1558) zmieniającym rozporządzenie w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód 5

7 powierzchniowych i podziemnych (przezroczystość, tlen rozpuszczony, odczyn, azot amonowy, azot azotanowy, azot azotynowy, azot ogólny, fosforany, fosfor ogólny). Próbki wody do badań biologicznych i fizykochemicznych pobrano z 9 stanowisk pomiarowych, z częstotliwością: 7 razy w sezonie do badania fitoplanktonu i chlorofilu a (jednocześnie wykonano pomiary temperatury powietrza, temperatury wody, przezroczystości i zasolenia); 1 raz do badania makrobezkręgowców bentosowych; 2 razy (w czerwcu/lipcu oraz we wrześniu) do badania makroglonów i okrytozalążkowych; 6 razy do wykonania elementów fizykochemicznych z zakresu tabeli 5 rozporządzenia Ministra Środowiska z 21 listopada 2013 roku (Dz. U. z 2013r. poz. 1558) zmieniającego rozporządzenie w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych. Na każdym stanowisku badania, fitoplanktonu i wskaźników fizykochemicznych, wykonano z próbki zlewanej (0,5 m pod powierzchnią do 0,5 m nad dnem) oraz na stanowisku nr 2 dodatkowo z warstwy 1 m nad dnem. Ocenę jakości wykonano w oparciu o projekt rozporządzenia Ministra Środowiska o zmianie rozporządzenia w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych oraz wytyczne zawarte w pracy Opracowanie metodyki badania i klasyfikacji elementów biologicznych w procedurze oceny stanu ekologicznego jednolitych części morskich wód przejściowych i przybrzeżnych wraz z udziałem w europejskim ćwiczeniu interkalibracyjnym. Lokalizację stanowisk pomiarowych przedstawiono na ryc. 3. i w tabeli 5. Ryc.3. Lokalizacja stanowisk pomiarowych badania wód Zalewu Wiślanego w 2013 roku Tabela 5. Lokalizacja stanowisk pomiarowych badania wód Zalewu Wiślanego w 2013 roku L.p. Nazwa stanowiska pomiarowego Lokalizacja długość geogr. szerokość geogr. 1. stan. 1 19, , stan. 2 19, ,

8 3. stan. 3 19, , stan. 5 19, , stan. 6 19, , stan. T5 19, , stan. 8 19, , stan. T2 19, , stan , , Tabela 6. Wykaz wskaźników badanych w Zalewie Wiślanym w 2013 roku Nr wskaźnika Oznaczany parametr Jednostka Metoda 1. Elementy biologiczne 1.1. Fitoplankton liczebność, biomasa Przewodnik metodyczny do badań terenowych i analiz laboratoryjnych fitoplanktonu w wodach przejściowych i przybrzeżnych; GIOŚ Chlorofil a µg/l PN-ISO 10260: Makroglony i okrytozalążkowe liczebność, biomasa Makrobezkręgowce bentosowe liczebność, biomasa Przewodnik metodyczny do badań terenowych i analiz laboratoryjnych fitoplanktonu w wodach przejściowych i przybrzeżnych; GIOŚ 2009 Przewodnik metodyczny do badań terenowych i analiz laboratoryjnych fitoplanktonu w wodach przejściowych i przybrzeżnych; GIOŚ Elementy fizykochemiczne wspierające elementy biologiczne Temperatura powietrza o C PB-13/2006/PEl wyd.1 z r Temperatura wody o C PB-13/2006/PEl wyd.1 z r Przezroczystość m PN-EN ISO 7027:2003 pkt Tlen rozpuszczony mg/l O 2 PN-EN 25813: Tlen rozpuszczony nad dnem mg/l O 2 PN-EN 25814: Nasycenie tlenem - wartość max z warstwy 0-5m % PN-EN 25814: Zasolenie ppt PB-12/2006/PEl wyd.1 z r Przewodność µs/cm PN-EN 27888: Substancje rozpuszczone mg/l PB-11/2006/PEl wyd.i. z r Odczyn ph PB-28/2012/PEl wyd.1 z r Azot amonowy mg/l N-NH 4 PN-ISO : Azot Kjeldahla mg/l N PN-EN 25663: Azot azotanowy mg/l N-NO 3 PB-27/2012/PEl wyd.1 z r Azot azotynowy mg/l N-NO2 PN-EN 26777: Azot całkowity mg/l N PB-10/2006/PEl wyd.4. z r Azot mineralny [N NO3+N NO2+N NH4] mg N/l PB-10/2006/PEl wyd.4. z r Fosforany PO4 mg/l PO 4 PN-EN ISO 6878:2006 p Fosfor całkowity mg/l P PN-EN ISO 6878:2006 p.7 4 Ocena jakości wód Zalewu Wiślanego w oparciu o badania wykonane w 2013 roku Tabela 7. Klasyfikacja elementów biologicznych i fizykochemicznych oznaczonych w wodach Zalewu Wiślanego w 2013 roku Nr wskaźnika Oznaczany parametr / metoda Jednostka Średnia Min. Stanowisko Data Maks. Stanowisko Data Chlorofil "a" PN-ISO 10260:2002 µg/l 53,09 8,88 1, , Makrobezkręgowce bentosowe ,18 0,90 ST ,51 T Multimetryczny indeks B Temperatura powietrza o C 17,72 11, , PB-13/2006/PEl wyd.1 z r. Temperatura wody sonda YSI o C 16,21 11,04 24,42 T PB-13/2006/PEl wyd.1 z r , T Przezroczystość m 0,40 0,20 1,2,3,8,T2, ,90 T PN-EN ISO 7027:2003 pkt , T5, 8, T2,

9 Tlen rozpuszczony przy dnie PN-EN 25814:1997 mg/l O2 9,39 5, ,72 T Nasycenie tlenem - warstwy 0-5m PN-EN 25814:1997 % 100,6 74,60 T ,48 T Zasolenie sonda YSI PB-12/2006/PEl wyd.1 z r. PSU 2,33 0, , Przewodność PN-EN 27888:1999 µs/cm Substancje rozpuszczone PB-11/2006/PEl wyd.i. z r. mg/l Odczyn sonda YSI PB-28/2012/PEl wyd.1 z r. ph 8,53 7, ,15 T na wszystkich stanowiskach ; ; ; Azot amonowy (z wyjątkiem st. 2 nad dnem); mg/l N-NH4 0,029 0, ; 0,089 T ,2,3,5,6,T2, PN-ISO :2002 1,2, T5,8,T2, , 2, , Azot azotanowy 1, 2, 3, 6, T5, T mg/l N-NO3 0,028 0,010 T , , 2, 3, T5, , 6, 8, T PB-27/2012/PEl wyd.1 z r. 1, 3, 5, 6, T5, T Azot azotynowy PN-EN 26777:1999 mg/l N-NO2 0,0032 0,0005 2, , Azot całkowity PB-10/2006/PEl wyd.4. z r. mg/l N 1,95 1, , Fosforany P PO4 2, 5, T5, mg/l P-PO4 0,0078 0,0018 PN-EN ISO 6878:2006 p.4 T5, T2, , Fosfor całkowity PN-EN ISO 6878:2006 p.7 mg/l P 0,1028 0, ,221 T Azot mineralny [N NO3+N NO2+N NH4] PB-10/2006/PEl wyd.4. z r. mg/l N 0,0599 0,0355 2, ,2210 T Rok badań Tabela 8. Stan ekologiczny JCW Zalew Wiślany w latach Fitoplankton chlorofil "a" Fitoplankton chlorofil "a" Elementy biologiczne III klasa stan umiarkowany IV klasa stan słaby Makrobezkręgowce bentosowe wskaźnik B Fitoplankton chlorofil "a" V klasa stan zły IV klasa stan słaby Makrobezkręgowce bentosowe wskaźnik B Fitoplankton chlorofil "a" V klasa stan zły IV klasa stan słaby Makrobezkręgowce bentosowe wskaźnik B V klasa stan zły Klasyfikacja poszczególnych elementów jakości wód Zalewu Wiślanego w latach III klasa stan umiarkowany V klasa stan zły V klasa stan zły V klasa stan zły Elementy hydromorfologiczne I klasa I klasa I klasa I klasa Elementy fizykochemiczne wspierające elementy biologiczne poniżej stanu dobrego (PSD) ze względu na wartości przezroczystości, nasycenia tlenem, BZT5, OWO, ph, azotu amonowego, azotu całkowitego, fosforanów, fosforu całkowitego poniżej stanu dobrego (PSD) ze względu na wartości przezroczystości, nasycenia tlenem, BZT5, OWO, ph, azotu całkowitego, fosforanów. poniżej stanu dobrego (PSD) ze względu na wartości przezroczystości, nasycenia tlenem, BZT5, OWO, azotu całkowitego, fosforanów. poniżej stanu dobrego (PSD) ze względu na wartości przezroczystości, nasycenia tlenem, BZT5, OWO, ph, azotu amonowego, azotu azotanowego, azotu mineralnego, azotu całkowitgo, fosforu całkowitgo Specyficzne zanieczyszczenia syntetyczne i niesyntetyczne PSD PSD PSD Nie badano Stan ekologiczny III klasa stan umiarkowany V klasa stan zły V klasa stan zły V klasa stan zły Stan chemiczny Dobry Dobry Dobry Nie badano Stan JCW Zalew Wiślany Zły Zły Zły Zły 8

10 Fitoplankton chlorofil "a" IV klasa stan słaby Makrobezkręgowce bentosowe wskaźnik B Ichtiofauna wskaźnik SI Fitoplankton chlorofil "a" V klasa stan zły III klasa stan umiarkowany IV klasa stan słaby Makrobezkręgowce bentosowe wskaźnik B Ichtiofauna wskaźnik SI Fitoplankton V klasa stan zły III klasa stan umiarkowany V klasa stan zły V klasa stan zły I klasa I klasa poniżej stanu dobrego (PSD) ze względu na wartości przezroczystości, nasycenia tlenem, BZT5, OWO, ph, azotu amonowego, azotu azotanowego, azotu mineralnego, azotu całkowitego, fosforu calkowitego poniżej stanu dobrego (PSD) ze względu na wartości przezroczystości, tlenu rozpuszczonego nad dnem, OWO, nasycenia powierzchniowej warstwy wód tlenem, azotu amonowego, azotu całkowitego Nie badano II klasa V klasa stan zły V klasa stan zły Nie badano Dobry Zły Zły 2013 chlorofil "a" IV klasa stan zły Makrobezkręgowce bentosowe wskaźnik B Ichtiofauna wskaźnik SI V klasa stan zły III klasa stan umiarkowany V klasa stan zły I klasa poniżej stanu dobrego (PSD) ze względu na wartości przezroczystości, nasycenia wód tlenem,odczynu wód, azotu całkowitego II klasa V klasa stan zły Dobry Zły Stan ekologiczny oraz stan JCW Zalew Wiślany, w 2013 roku, oceniono jako zły z uwagi na wartości wskaźników biologicznych (V klasa) i fizykochemicznych (PSD). Stan chemiczny dobry (ocenę przeniesiono z 2012 roku). 5 Omówienie wyników badań wód Zalewu Wiślanego prowadzonych w 2013 roku 5.1 Warunki naturalne Pomiary temperatury powietrza, wody i zasolenia wykonywane są w trakcie poboru próbek wody. Średnie roczne temperatury wód oscylowały w pobliżu wartości 15 o C. Wyjątkiem były lata 1993, 2007, 2008 (średnia roczna wyniosła odpowiednio 12,1 o C, 18,7 o C, 17,1 o C). W układzie miesięcznym, w wieloleciu, najwyższe temperatury notowano w lipcu (w 2013 roku w sierpniu). Na zasolenie wód wpływ mają aktualne warunki hydrologiczne. Wiosną przeważa dopływ słodkich wód rzecznych, jesienią słonych z Zatoki Gdańskiej. Średnia wartość zasolenia z pomiarów długookresowych ( ) wyniosła 3,2 PSU. W 2013 roku zmierzone wartości zasolenia były niższe w porównaniu z wieloleciem (zawierały się w przedziale 0,73-3,96 PSU, średnia 2,3 PSU) Ryc. 4. Temperatura wód Zalewu Wiślanego zmierzona w trakcie poboru próbek w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc. 5. Średnia temperatura wód Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań 2013 roku na tle wartości z wielolecia 9

11 Ryc. 6. Zasolenie wód Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc. 7. Zasolenie wód Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań 2013 roku na tle wartości z wielolecia 5.2 Warunki tlenowe Od 2009 roku do oceny natlenienia wód przejściowych zastosowanie mają dwa wskaźniki: nasycenie tlenem warstwy 0-5 m oraz stężenie tlenu rozpuszczonego nad dnem. Średnie nasycenie tlenem warstwy 0-5 m, z lat , oscylowało wokół 100%. W 2012 roku było wyższe i wyniosło 112%. Najwyższe wartości maksymalne wystąpiły w latach 2010 i 2013 (odpowiednio 146% i 158%). Średnie stężenie tlenu nad dnem było zbliżone do 10 mg/dm 3. Najniższe wartości minimalne wystąpiły w latach 2009 i 2012 (odpowiednio 4,95 mg/dm 3 i 3,3 mg/dm 3 ). Sezonowe zmiany natlenienia wód związane są z czynnikami klimatycznymi oraz intensywnością produkcji pierwotnej. Intensywnym zakwitom fitoplanktonu towarzyszą okresy wysokiego natlenienia powierzchniowej warstwy wód i niskie stężenia tlenu rozpuszczonego w warstwie naddennej. Ryc. 8. Stężenie tlenu rozpuszczonego w wodzie nad dnem Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc. 9. Nasycenie tlenem wód Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie 10

12 Ryc. 10. Stężenie tlenu rozpuszczonego nad dnem w poszczególnych miesiącach badania wód Zalewu Wiślanego w 2013 roku na tle wartości z wielolecia Ryc. 11. Nasycenie tlenem wód Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań w 2013 roku na tle wartości z wielolecia 5.3 Zawartość substancji biogenicznych zjawisko eutrofizacji Eutrofizacja jest procesem wzbogacania zbiorników wodnych w substancje biogenne (głównie w związki azotu i fosforu). Zjawisko to występuje naturalnie lub jest wynikiem działalności człowieka, powoduje rozwój fitoplanktonu, a co za tym idzie wzrost żyzności wód. Jest to niekorzystne zjawisko, wiążące się ze wzrostem ilości materii organicznej w wodzie, co wpływa na znaczny rozwój glonów i tzw. zakwity wody. Zaburza to stosunki chemiczne w wodzie, zwiększa mętnienie oraz zmienia ph i stężenie tlenu. Jednocześnie zagraża zwierzętom morskim, gdyż w warstwach przydennych tworzą się pustynie tlenowe (miejsca, w których brakuje tlenu) uniemożliwiające zwierzętom oddychanie. W rezultacie rozwijają się organizmy beztlenowe, za których przyczyną zamula się dno zbiorników powodując ich wypłacanie. Ryc.12. Stężenie azotu całkowitego w wodach Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc.13. Stężenie azotanów w wodzie Zalewu Wiślanego w latach wartość ekstremalne i średnie 11

13 Ryc. 14. Stężenie azotu całkowitego w wodach Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań 2013 roku na tle wartości z wielolecia Ryc. 15. Stężenie azotanów w wodach Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań 2013 roku na tle wartości z wielolecia Ryc. 16. Stężenie fosforu całkowitego w wodach Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc. 17. Stężenie fosforanów w wodach Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc. 18. Stężenie fosforu całkowitego w wodach Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań 2013 roku na tle wartości z wielolecia Ryc. 19. Stężenia fosforanów w wodach Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań 2013 roku na tle wartości z wielolecia Związki biogenne wykazują wyraźną zmienność sezonową. Maksymalne stężenia notowane są wczesną wiosną, przed rozpoczęciem wegetacji. W Zalewie Wiślanym trudno uchwycić moment najwyższych stężeń biogenów ze względu na długie zaleganie pokrywy lodowej, po zejściu której niemal natychmiast rozpoczyna się wiosenny zakwit fitoplanktonu. Bardzo często, już w trakcie badań kwietniowych, notowane są niskie stężenia biogenów. 12

14 Stężenia azotu całkowitego w wieloleciu utrzymywały się na stosunkowo wysokim poziomie. W 2013 roku zawierały się w zakresie od 1,135 do 4,582 mg N/dm 3, przy średniej z 2013 roku 1,95 i z wielolecia 1,96 mg N/dm 3. Zawartość związków fosforu natomiast systematycznie spada i od 2008 roku utrzymuje się na bardzo niskim poziomie. W 2013 roku stężenia fosforu całkowitego zawierały się w zakresie od 0,038 do 0,221 mg P/dm 3, średnia wyniosła 0,1028 mg P/dm 3, średnia z wielolecia 0,175 mg P/ dm 3. Otrzymane wyniki badań mogą świadczyć o utrzymywaniu się procesu eutrofizacji Zalewu Wiślanego na stosunkowo wysokim poziomie. Obserwowana w ostatnich latach niska zawartość związków fosforu może sugerować jednak dalsze postępowanie procesu. 5.4 Fitoplankton Omówienie badań fitoplanktonu wykonanych w 2013 roku W 2013 roku badania fitoplanktonu prowadzono na 9 stanowiskach, w okresie od maja do końca października. W pobranych próbkach oznaczono 111 taksonów fitoplanktonu, spośród których najliczniej reprezentowane były Chlorophyta (45 gat.), Cyanophyta (24 gat.) oraz Bacillariophyceae (23 gat.). Całkowita liczebność fitoplanktonu zmieniała się sezonowo, rosła od maja do sierpnia, z maksimum w sierpniu ( N/dm 3 ) i powolnym spadkiem w następnych miesiącach. Największą średnią liczebność, w 2013 roku, osiągnęły Cyanophyta ( N/dm 3 ), które dominowały w lipcu, sierpniu, wrześniu i październiku. Gatunkiem dominującym była Merismopedia punctata (średnia liczebność w 2013 roku N/dm 3 ). W maju i czerwcu największą liczebnością charakteryzowały się zielenice (Chlorophyta), a spośród nich Monoraphidium contortum (średnia liczebność w 2013 roku N/dm 3 ), Oocystis sp. (średnia liczebność w 2013 roku N/dm 3 ) i Kirchneriella contorta (średnia liczebność w 201 roku N/dm 3 ). Podobnie sezonowy przebieg miała biomasa (bioobjętość) fitoplanktonu z maksimum w sierpniu (14 089,75 mm 3 /m 3 ). W 2013 roku największą średnią bioobjętością charakteryzowały się Chlorophyta (3 463,00 mm 3 /m 3 ), Cyanophyta (3 338,63 mm 3 /m 3 ) oraz Chryzophyta (1 654,16 mm 3 /m 3 ) reprezentowane w 99,8% przez Bacillariophyceae. W maju dominowały okrzemki (Bacillariophyceae), których bioobjętość wyniosła 3 178,22 mm 3 /m 3, zaś gatunkiem o największej bioobjętości była Asterionella formosa (1 470 mm 3 /m 3 ). W czerwcu, wrześniu i w końcu października największą bioobjętością charakteryzowały się zielenice (Chlorophyta), wśród których największą bioobjętość posiadały Pediastrum boryanum (909,78 mm 3 /m 3 ) i Crucigenia quadrata (649,79 mm 3 /m 3 ), w sierpniu i na początku września natomiast Cyanophyta z gatunkiem dominującym Anabaena spiroides (800,47 mm 3 /m 3 ). W lipcu sinice współdominowały z zielenicami, z niewielką przewagą sinic. 13

15 Ryc. 20. Średnia biomasa (bioobjętość) i liczebność fitoplanktonu w wodach Zalewu Wiślanego w 2013 roku Ryc. 21. Średnia biomasa (bioobjętość) i liczebność poszczególnych grup fitoplanktonu Zalewu Wiślanego w 2013 roku Ryc. 22. Sezonowe zmiany liczebności oznaczonych grup fitoplanktonu w Zalewie Wiślanym w 2013 roku Ryc. 23. Liczebność oznaczonych grup fitoplanktonu w Zalewie Wiślanym w 2013 roku na wyznaczonych do badań stanowiskach pomiarowych Ryc. 24. Sezonowe zmiany biomasy (bioobjętości) oznaczonych grup fitoplanktonu w Zalewie Wiślanym w 2013 roku Ryc. 25. Bioobjętość oznaczonych grup fitoplanktonu w Zalewie Wiślanym w 2013 roku na wyznaczonych do badań stanowiskach pomiarowych 14

16 Ryc. 26. Zmiany całkowitej biomasy fitoplanktonu w wodach Zalewu Wiślanego w latach (wartości średnie z IV-XI) Wskaźniki skorelowane z rozwojem fitoplanktonu Chlorofil a Stężenia chlorofil a przyjmują w Zalewie Wiślanym wysokie wartości związane z intensywnymi, zakwitami fitoplanktonu. Zawartość chlorofilu a charakteryzuje się zmiennością sezonową, zwykle skorelowaną z sezonowością zakwitów fitoplanktonu. W 2013 roku zakres stężeń zawierał się w przedziale od 8,88 do 106,6 µg/l, średnia roczna wyniosła 53,09 µg/l (średnia z wielolecia 41 µg/l). Ryc. 27. Stężenie chlorofilu a w wodach Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc. 28. Stężenie chlorofilu a w wodach Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań 2013 roku na tle wartości z wielolecia Przezroczystość wód Występujące w Zalewie Wiślanym zakwity fitoplanktonu powodują znaczne ograniczenie przezroczystości wody. Również panujące aktualnie warunki meteorologiczne (prędkość wiatru, falowanie powodujące podrywanie osadów dennych), ze względu na niewielką głębokość akwenu, mogą wpływać na zmniejszenie widzialności. W 2013 roku niemal przez cały okres pomiarowy utrzymywała się niska przezroczystość wód, mieszcząca się w zakresie 0,2-0,9 m. Wyjątkiem był maj, kiedy to w trakcie wykonywanych badań wartości przezroczystości zawierały się w przedziale 0,55-0,9 m. Średnia wartość wskaźnika, w 2013 roku, wyniosła 0,4 m, przy średniej z wielolecia 0,46 m. 15

17 Ryc.29. Przezroczystość wód Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc.30. Przezroczystość wód Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badan w 2013 roku na tle wartości z wielolecia Odczyn wód ph Wody Zalewu Wiślanego cechuje odczyn zasadowy. Wartości ph podlegają zmianom sezonowym uzależnionym od zakwitów fitoplanktonu i wzrostu zawartości materii organicznej w wodzie. W 2013 roku ph zmieniało się w zakresie od 7,6 do 9,15. Średnia wartość z sezonu badawczego wyniosła 8,53, przy średniej z wielolecia 8,56. Ryc. 31. Odczyn wód Zalewu Wiślanego w latach wartości ekstremalne i średnie Ryc. 32. Odczyn wód Zalewu Wiślanego w poszczególnych miesiącach badań 2013 roku na tle wartości z wielolecia 5.5 Makrobezkręgowce bentosowe Od 2008 roku wykonywane są badania makrobezkręgowców bentosowych Zalewu Wiślanego. Próbki do badań są pobierane w czerwcu. W 2013 roku badania makrobezkregowców bentosowych prowadzono na 9 stanowiskach pomiarowych. W pobranych próbkach oznaczono 4 taksony, które zostały następnie wykorzystane do obliczeń multimetrycznego wskaźnika jakości ekologicznej B (Chironomus plumosus, Marenzelleria neglecta, Dreissenna polymorpha, Haplotaxidae sp.). Wartość wskaźnika B wyniosła 1,18 (V klasa), przy średniej wartości z wielolecia 1,11. W trakcie badań, na stanowisku 10 (na wysokości Tolkmicka), stwierdzono występowanie gatunku obcego - Rangia cuneata. Małż pochodzi z Zatoki Meksykańskiej, a w Europie pojawił się w 16

18 słonawych wodach Belgii przed 2005 rokiem. Po raz pierwszy gatunek ten został zaobserwowany podczas badań prowadzonych w 2012 roku na stanowisku granicznym (nr 2). Ryc. 33. Wartości wskaźnika jakości ekologicznej B w Zalewie Wiślanym w latach Badania makroglonów i okrytozalążkowych W 2013 roku, po raz kolejny, wykonano badania florystyczne Zalewu Wiślanego. Obserwacje florystyczne prowadzono dwukrotnie w sezonie wegetacyjnym, w czerwcu i we wrześniu, na 34 stanowiskach (ryc. 34). Rośliny występowały na 19 stanowiskach w czerwcu (oznaczono wówczas 13 taksonów) i na 11 stanowiskach we wrześniu (oznaczono 4 taksony). W trakcie badań czerwcowych największą różnorodnością charakteryzowały się stanowiska w rejonie ujścia Nogatu i Szkarpawy: st. 14 i 16 (po 8 taksonów) i st. 13 (7 taksonów), natomiast na stanowiskach 2, 5, 6, 8, 9, 21, 27 i 34 stwierdzono występowanie wyłącznie jednego taksonu. Podczas badań wrześniowych jedynie na stanowisku 5 zaobserwowano dwa taksony, na pozostałych odnotowano po jednym. Zarówno w czerwcu, jak i we wrześniu najczęściej notowanym gatunkiem był Potamogeton perfoliatus (w czerwcu został zaobserwowany na 11 stanowiskach, we wrześniu na 7), Cladophora sp. (na 7 stanowiskach w czerwcu) i Potamogeton pectinatus (na 6 stanowiskach w czerwcu i 1 stanowisku we wrześniu). Ryc. 34. Lokalizacja stacji badań makroglonów i okrytozalążkowych na Zalewie Wiślanym w latach Ryc. 35. Występowanie roślin na stanowiskach badań makroglonów i okrytozalążkowych na Zalewie Wiślanym w 2013 roku 17

19 Tabela 10. Zestawienie wyników badań makroglonów i okrytozalążkowych Zalewu Wiślanego wykonanych w czerwcu 2013 roku Nr stan. Współrzędne geograficzne Temp. wody przy dnie Zasolenie przy dnie 18 Głębokość Przezroczystość Gatunki makroglonów i okrytozalążkowych występujące na stanowisku pomiarowym Data badania ph redox długość szerokość [m] [ o C] [PSU] [m] 1 19, , Nie występowały rośliny 2 19,528 54, ,1 19 1,66 0,3 8,72-74 Potamogeton perfoliatus 3 19, , Nie występowały rośliny 4 19, , Nie występowały rośliny 5 19, , ,8 21,7 1,76 0,3 8,9-25 Potamogeton perfoliatus 6 19, , ,3 21,8 1,73 0,3 8,86-63 Potamogeton perfoliatus 7 19, , ,8 21,5 1,44 0,3 8,87-63 Potamogeton pectinatus, Potamogeton perfoliatus 8 19, , ,9 21,7 1,56 0,4 8,87-78 Potamogeton perfoliatus 9 19, , ,3 21,5 1,12 0,4 8,87-68 Potamogeton perfoliatus 10 19, , Nie występowały rośliny 11 19,327 54, Nie występowały rośliny 12 19, , Nie występowały rośliny Ceratophyllum demersum Cladophora Potamogeton berchtoldii 13 19, , ,8 21,8 0,33 1 do dna 8,05-5 Potamogeton crispus Potampgeton pectinatus Rizoclonium Vaucheria 14 19, , ,8 21 0,46 1 do dna 8,79-78 Cladophora Myriophyllum spicatum Oedogonium Potamogeton berchtoldii Potamogeton crispus Potamogeton pectinatus Potamogeton pusillus Ulotrix 15 19, , ,9 20,9 0,85 0,5 8,58-46 Cladophora Potamogeton berchtoldii Potamogeton pusillus Potamogeton pectinatus Rizoclonium 16 19, , ,8 20,8 0,73 0,6 9,14-32 Buttomus umbellatus Cladophora Myriophyllum spicatum Potamogeton berchtoldii Potamogeton crispus Potamogeton pectinatus Ulotrix Vaucheria 17 19, , Nie występowały rośliny 18 19, , Nie występowały rośliny 19 19, , Nie występowały rośliny 20 19, , ,8 23,5 0,97 0, Cladophora Ulotrix Rizoclonium 21 19, , ,6 23,8 1,02 0,5 9,04-31 Butomus umbellatus 22 19, , ,6 24 1,08 0,5 8,94-37 Butomus umbellatus Potamogeton perfoliatus 23 19, , Nie występowały rośliny 24 19, , ,7 23,7 1,18 0,6 8,96-32 Buttomus umbellatus Potamogeton pectinatus Potamogeton perfoliatus 25 19, , ,9 23,9 1,44 0,4 8,81-3 Cladophora Potamogeton crispus Ulotrix

20 26 19, , Nie występowały rośliny 27 19, , ,1 24 1,33 0,3 8,94-25 Potamogeton crispus 28 19, , ,2 28,1 0,04 0,3 7, Potamogeton pectinatus 29 19, , Nie występowały rośliny 30 19, , ,7 17,8 1,3 0,2 8,43-59 Potamogeton pectinatus Potamogeton perfoliatus 31 19, , Nie występowały rośliny 32 19, , Nie występowały rośliny 33 19, , Nie występowały rośliny 34 19, , ,5 20,1 1,95 0,3 8,83-80 Potamogeton perfoliatus Tabela 11. Zestawienie wyników badań makroglonów i okrytozalążkowych Zalewu Wiślanego wykonanych we wrześniu 2013 roku Nr stan. Współrzędne geograficzne Temp. wody przy dnie Głębokość Zasolenie przy dnie 19 Przezroczystość Gatunki makroglonów i okrytozalążkowych występujące na stanowisku pomiarowym Data badania ph redox długość szerokość [m] [ o C] [PSU] [m] 1 19, , Nie występowały rośliny 2 19,528 54, ,3 16,8 2,58 0,3 8,3-33 Potamogeton perfoliatus 3 19, , Nie występowały rośliny 4 19, , ,8 15,5 1,71 0,4 8, Potamogeton perfoliatus 5 19, , ,9 17 2,23 0,25 8, Buttomus umbellatus Potamogeton perfoliatus 6 19, , ,1 16,8 1,46 0,25 8, Potamogeton perfoliatus 7 19, , Nie występowały rośliny 8 19, , ,9 16,7 1,48 0,25 8, Potamogeton perfoliatus 9 19, , Nie występowały rośliny 10 19, , ,6 17,4 0,52 0,25 7, Potamogeton perfoliatus 11 19,327 54, Nie występowały rośliny 12 19, , Nie występowały rośliny 13 19, , Nie występowały rośliny 14 19, , ,6 0,53 0,25 7,47-36 Ceratophyllum demersum 15 19, , Nie występowały rośliny 16 19, , Nie występowały rośliny 17 19, , Nie występowały rośliny 18 19, , Nie występowały rośliny 19 19, , Nie występowały rośliny 20 19, , Nie występowały rośliny 21 19, , Nie występowały rośliny 22 19, , Nie występowały rośliny 23 19, , Nie stwierdzono występowania roślin 24 19, , Nie występowały rośliny 25 19, , Nie występowały rośliny 26 19, , Nie występowały rośliny 27 19, , Nie występowały rośliny 28 19, , ,5 15,2 1,11 0,2 8, Buttomus umbellatus 29 19, , Nie występowały rośliny 30 19, , ,7 16,2 2,08 0,4 8, Potamogeton perfoliatus 31 19, , ,3 17,4 3,12 0,3 8,51-93 Potamogeton pectinatus 32 19, , Nie występowały rośliny 33 19, , Nie występowały rośliny 34 19, , ,3 17,2 2,74 0,3 8,26-77 Potamogeton perfoliatus 6 Podsumowanie W oparciu o badania wód Zalewu Wiślanego prowadzone w 2013 roku wykonano ocenę stanu ekologicznego wód. Podobnie do lat poprzednich stan ekologiczny wód Zalewu Wiślanego

21 oceniono jako zły, ze względu na jakość elementów biologicznych (chlorofil a, makrobezkręgowce bentosowe) oraz fizykochemicznych (przezroczystość, nasycenie tlenem wód, ph, azot całkowity). Stan chemiczny oceniono w oparciu o badania wykonane w 2012 roku, w związku z czym dobrą ocenę stanu chemicznego wód z 2012 roku przeniesiono również na rok Głównym problemem Zalewu Wiślanego jest eutrofizacja spowodowana zasilaniem wód w substancje biogenne ze źródeł punktowych, obszarowych oraz doprowadzanych rzekami uchodzącymi do Zalewu. Jej wynikiem są występujące w okresie letnim zakwity fitoplanktonu, w tym również sinic, prowadzące między innymi do zamykania plaż. Pogarszający się stan wód Morza Bałtyckiego skłonił kraje nadbałtyckie do zdefiniowania Bałtyckiego Planu Działania HELCOM, wspólnej strategii, której głównym założeniem jest osiągnięcie dobrego stanu wód morskich do 2021 roku, poprzez wdrażanie działań mających na celu poprawę stanu ekosystemu. Do podejmowanych działań mających przyczynić się do ograniczenia procesu eutrofizacji należą: ograniczenie antropogenicznego dopływu biogenów do wód (ścieki), właściwe stosowanie nawozów sztucznych w rolnictwie, redukcja zawartości fosforanów w detergentach. Podstawą do podejmowania działań w obszarach nadmorskich są wyniki badań monitoringu środowiska prowadzonego w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska. Opracowanie: Justyna Kopiec 20