Joanna Szczykowska*, Anna Siemieniuk*

Transkrypt

1 Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 40, 2009 r. Joanna Szczykowska*, Anna Siemieniuk* Analiza czynników determinujących jakość wód wybranych zbiorników małej retencji na Podlasiu The analysis of factors determining quality of water in low-retention reservoirs in Podlasie Słowa kluczowe: jakość wód, zbiornik małej retencji, związki biogenne. Key words: water quality, low-retention reservoir, biogenic compounds. Accumulation of water in low-retention reservoirs is an important element for water resources. Improper quality of retained water may, in consequence, make difficult to exploit reservoirs leading to their eutrophication or oxygen deficits [Bogdał, Ostrowski 2008]. Excessive aqueous plants growth is then observed in small and shallow reservoirs. The plant expansion, namely rushes, becomes more and more difficult to bear, and it may lead to a complete loss of recreational, breeding, and esthetic values in time unless any counteractions are undertaken. Therefore, it makes reservoir water quality monitoring necessary, namely in a view of biogenic compounds. The research aims at evaluating the water contamination in low-retention reservoirs Sokolka and Czapielówka localized in Podlasie region in north-east Poland. The studies have been carried out since May 2008 till February Analyses of physical and chemical properties of water ware conducted in accordance with the obligatory methodology, whereas statistic calculations were made on the basis of all the obtained results of the research, using tree-factor analysis of variants for particular reservoirs, dates and marks of the samples. The differences between them were assessed using Tuckey test. Parameters that lowered water quality the most in both reservoirs appeared to be: acidity, color, phosphates, Kjeldahl s nitrogen and COD Mn. * Dr n. tech. Joanna Szczykowska, dr inż. Anna Siemieniuk Katedra Technologii w Inżynierii i Ochronie Środowiska, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45B, Białystok; tel.: ; szczykowska@tlen.pl; annasiemieniuk@wp.pl 483

2 Joanna Szczykowska, Anna Siemieniuk 1. WPROWADZENIE Najważniejsze zadania zbiorników retencyjnych są zróżnicowane w zależności od możliwości zapewnienia wystarczających zasobów wody w skali lokalnej (nawodnienia rolnicze, mała energetyka wodna, cele przeciwpożarowe), w zakresie od wzbogacenia zasobów wód gruntowych, przez ograniczanie erozji i zatrzymywanie zanieczyszczeń, do poprawy przyrodniczego funkcjonowania krajobrazu oraz regulacji i kontroli obiegu wody w środowisku. Zarówno charakter zlewni bezpośredniej, jak i pośredniej zbiorników oraz sposób jej zagospodarowania determinują uformowanie składu chemicznego ich wód, ilość pojawiających się zanieczyszczeń i zawiesin, a wraz z nimi tworzenie osadów dennych [Friedl, Wuest 2002; Gromiec, Dojlido 2006]. Zmiana jakości wód powierzchniowych jest szczególnie widoczna w małych i łatwo ulegających eutrofizacji zbiornikach wodnych [Gałczyńska, Wybieralski 2004]. Czynnikiem decydującym jest sposób użytkowania terenu, a zwłaszcza udział lasów i obszarów rolniczych. Małe zbiorniki wodne mogą być odbiornikami różnych zanieczyszczeń ze zlewni, a ich rekreacyjne wykorzystanie przez miejscową ludność oraz pozostałe funkcje potwierdzają konieczność stałej kontroli jakości wód. Celem prowadzonych badań była analiza czynników determinujących jakość wód małych zbiorników retencyjnych, w miejscowościach: Sokółka i Czarna Białostocka, położonych w całości w granicach Zielonych Płuc Polski, na terenie województwa podlaskiego 2. TEREN I METODYKA BADAŃ Zalew Sokólski o objętości ok. 320 tys m 3 i powierzchni zalewu 18,3 ha (przy normalnym piętrzeniu), oddano do użytku w latach 40-tych XX wieku. Zbiornik położony jest na kanale Sokólskim, który jest prawym dopływem rzeki Sokołda. Średnia głębokość zbiornika wynosi 1,75 m, a ze względu na jego położenie na obrzeżach miasta zalew jest szczególnie intensywnie wykorzystywany przez miejscową ludność do celów rekreacyjno-sportowych. Do głównych zadań Zalewu Czapielówka o powierzchni 16,3 ha i średniej głębokości 2,0 m, zlokalizowanego w odległości ok. 2 km od miejscowości Czarna Białostocka należą: magazynowanie wody do celów przeciwpowodziowych i przeciwpożarowych, ekstensywna hodowla ryb, ochrona środowiska przyrodniczego, powstrzymanie erozji wodnej oraz wykorzystanie do celów rekreacyjno-sportowych. Zlewnia zbiornika położona na terenie Puszczy Knyszyńskiej jest pokryta rzadką siecią małych cieków powierzchniowych, z których największą jest rzeka Czapielówka, prawy dopływ rzeki Czarnej. Podczas badań obrano po trzy punkty pomiarowo-kontrolne na każ- 484

3 Analiza czynników determinujących jakość wód wybranych zbiorników małej retencji... dym ze zbiorników. Wybór i rozmieszczenie punktów badawczych podyktowane były możliwością uchwycenia zmian właściwości fizykochemicznych wody, zachodzących w analizowanych zbiornikach. Pierwszy punkt usytuowany był na dopływie wód do zbiornika, drugi w środkowej części, trzeci natomiast w pobliżu odpływu wody ze zbiornika. Zakres pracy obejmował analizę fizykochemiczną obejmującą następujące oznaczenia: barwy pozornej i rzeczywistej, mętności, utlenialności, przewodności elektrolitycznej właściwej, odczynu, TKN, zawartości azotu amonowego, azotanów (III), azotanów (V), fosforanów, żelaza ogólnego i manganu. Analizy właściwości fizykochemicznych wody wykonano zgodnie z obowiązującą metodyką [Hermanowicz 1999], obliczenia statystyczne zaś na podstawie wszystkich wyników badań, wykorzystując programy Excel i Statistica 6.0. Uzyskane wyniki badań poddano analizie statystycznej, stosując trójczynnikową analizę wariancji, a różnice oceniono testem Tukey a, przy poziomach ufności α = 0,05 oraz α = 0,01 i zestawiono je w tabeli WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA Analizując uzyskane wyniki badań, można stwierdzić, że intensywność barwy pozornej oznaczanej wody w próbkach pochodzących z obu analizowanych zbiorników utrzymywała się na wyższym poziomie niż intensywność barwy rzeczywistej, co wywołane było obecnością drobnych zawiesin w wodzie. W okresie od maja do października zaobserwowano zwiększenie intensywności barwy i mętności w obu akwenach. Największe wartości wskaźnika w okresie sierpień wrzesień ( mg Pt/dm 3 ) charakteryzowały próbki pochodzące ze zbiornika w Sokółce, podwyższone wartości wskaźnika mętności (16 26 NTU) odnotowano tu natomiast w okresie od czerwca do sierpnia. Próbki pochodzące ze zbiornika Czapielówka w okresie od maja do września charakteryzowało stopniowe zmniejszanie się wartości wskaźnika barwy i mętności. Na terenach bagnistych i zalesionych na intensywność barwy niewątpliwie wpływają frakcje substancji humusowych, o charakterystycznej brunatnożółtej barwie. Większa intensywność barwy w okresie wiosennym mogła być spowodowana silnym rozwojem mikroorganizmów, a ponadto w wyniku cyrkulacji wiosennej mogło dojść do naruszenia osadów. W okresach, w których prędkość przepływu wody jest zwiększona, osady są porywane i wprowadzane do toni wodnej. Zaobserwowana duża mętność wody podczas letnich poborów próbek (czerwiec sierpień) mogła być wywołana intensywnym wykorzystaniem rekreacyjnym obu, stosunkowo płytkich akwenów, a stopniowa sedymentacja pozwoliła na zwiększanie przezroczystości wody w późniejszym okresie. Na podstawie trójczynnikowej analizy wariancji średnich wartości wskaźników barwy i mętności (tab. 1) udowodniono istotne różnice między zbiornikami oraz terminami poboru próbek wody, zależność wartości tych wskaźników od punktów poboru nie miała natomiast istotnego znaczenia. Biorąc pod uwagę średnie wartości wskaźnika utlenialności należy stwierdzić, że były one istotnie zróżnicowane w zależności od terminu poboru próbek 485

4 Joanna Szczykowska, Anna Siemieniuk Tabela 1. Wskaźniki fizyczno-chemiczne oznaczone w próbkach pochodzących z obu zbiorników Table 1. Physico-chemical parameters of water samples of both Reservoirs Badany parametr Barwa pozorna, mg Pt/dm 3 Barwa rzeczywista, mg Pt/dm 3 Mętność, NTU Utlenialność, mg O 2 /dm 3 Przewodność, µs/cm 3 ph TKN, mg TKN/dm 3 Azot amonowy, + mg NH 4 /dm 3 Azotany III mg NO 2 -/dm 3 Azotany V mg NO 3 -/dm 3 Fosforany mg PO 4 3-/dm 3 Żelazo mg Fe/dm 3 Mangan mg Mn/dm 3 Kolejny punkt poboru V 08 VI 08 VII 08 VIII 08 IX 08 X 08 XI 08 XII 08 I 09 II 09 Wartość średnia AxB S1/Cz1 92/164 96/155 86/86 165/ /135 93/130 55/70 76/106 47/34 33/75 91,2/106,9 S2/Cz2 83/ /144 94/ /99 170/155 95/120 51/97 78/110 70/36 53/54 95,3/104,0 S3/Cz3 84/ / /84 127/89 115/173 73/162 69/101 86/84 57/36 115/119 97,3/118,2 średnia 86,3/ /153,7 97,7/91,7 150,3/100,7 151,3/154,3 87/137,3 58,3/89,3 80/108 58/35,3 67/82,7 x S1/Cz1 75/120 38/77 53/53 58/57 46/36 65/40 27/27 54//44 27/26 31/66 47,4/54,6 S2/Cz2 64/98 47/78 49/56 60/56 49/57 50/40 30/20 57/42 30/25 50/44 48,6/51,6 S3/Cz3 62/110 51/105 55/53 65/56 56/53 54/ /52 32/30 43/114 52,2/62,8 średnia 67,0/109,3 45,3/86,7 52,3/54,0 61,0/56,3 50,3/48,7 56,3/38,3 34,3/22,3 56,3/46 29,7/27,0 41,3/74,7 x S1/Cz1 10/30 18/30 19/16 16/8 9/8 3/4 3/4 3/6 2/1 1/2 8,4/10,9 S2/Cz2 16/18 17/27 16//15 18/9 9/10 3/3 3/6 4/5 4/1 2/3 9,2/9,7 S3/Cz3 15/22 26/31 17/17 16/9 6/11 2/6 6/5 4/2 3/2 15/2 11,0/10,2 średnia 13,7/23,3 20,3/29,3 17,3/16,0 16,7/8,7 8,0/9,7 2,7/4,3 4,0/5,0 3,7/4,3 3,0/1,3 6,0/2,3 x S1/Cz1 4,5/10,5 14,0/18,0 12,0/14,5 4,0/13,5 13,5/9,5 15,5/11,0 6,0/2,0 12,0/11,5 72,0/34,8 5,5/11,5 15,9/13,7 S2/Cz2 3,5/3,0 12,5/17,0 18,5/10,0 18,5/11,5 15,0/9,5 9,5/6,5 5,0/2,0 11,0/7,5 63,5/32,2 8,0/9,0 16,5/10,8 S3/Cz3 6,0/6,5 14,5/19,5 12,5/13,0 14,5/12,5 14,5/17,0 10,5/5,5 6,5/3,0 16,0/9,0 71,0/66,0 1,5/19,5 16,8/17,2 średnia 4,7/6,7 13,7/18,2 14,3/12,5 12,3/12,5 14,3/12,0 11,8/7,7 5,8/2,3 13,0/9,3 68,8/44,3 5,0/13,3 x S1/Cz1 360/ / / / / / / / / / ,0/428,8 S2/Cz2 503/ / / / / / / / / / ,9/409,5 S3/Cz3 484/ / / / / / / / / / ,1/426,9 średnia 449,0/416,0 476,0/467,0 435,0/444,7 416,7/433,0 398,0/414,7 399,3/423,7 389,3/440,0 405,3/422,3 438,0/455,3 170,0/300,7 x S1/Cz1 7,85/8,38 8,47/8,34 7,37/7,29 8,17/7,94 8,03/8,10 7,36/7,65 7,57/7,42 6,95/7,86 7,32/7,32 7,94/7,54 7,60/7,79 A=0,079 S2/Cz2 7,98/8,31 8,36/7,95 7,36/7,69 8,30/7,55 7,93/8,04 7,37/7,66 7,69/7,79 7,31/7,79 7,27/7,27 7,84/7,65 7,64/7,77 S3/Cz3 7,47/8,29 8,14/8,58 7,31/7,39 8,45/7,68 7,74/7,78 7,33/7,74 7,51/7,84 7,34/7,80 7,36/7,29 7,86/7,53 7,65/7,79 średnia 7,77/8,32 7,66/8,29 7,35/7,46 8,31/7,77 7,90/7,97 7,35/7,68 7,59/7,68 7,20/7,92 7,32/7,30 7,88/7,57 x S1/Cz1 9,583/8,333 5,000/4,167 2,500/4,167 2,083/2,083 16,667/8,75 2,500/7,500 0,417/0,833 2,083/0,417 1,667/0,833 0,833/1,250 4,33/3,83 S2/Cz2 10,833/6,667 5,000/6,667 3,333/2,500 4,583/3,75 14,167/14,17 2,917/2,500 5,000/0,833 1,667/0,833 2,083/0,417 1,250/0,417 5,08/3,88 S3/Cz3 9,167/8,333 4,167/5,417 7,917/10,000 4,167/1,667 17,500/19,167 4,167/6,667 0,833/0,833 1,667/2,500 2,500/1,667 1,667/0,417 5,38/5,67 średnia 9,86/7,78 4,72/5,42 4,58/5,56 3,61/2,50 16,11/14,03 3,20/5,56 2,08/0,83 1,81/1,25 2,08/0,97 1,25/0,70 x S1/Cz1 0,134/0,316 0,255/0,316 0,413/0,486 0,207/0,705 0,511/0,353 0,316/0,255 0,255/0,255 0,340/0,340 0,669/0,644 0,620/0,316 0,372/0,399 S2/Cz2 0,122/0,207 0,243/0,316 0,413/0,486 0,596/0,401 0,778/0,462 0,255/0,195 0,219/0,413 0,280/0,340 0,620/0,353 0,681/0,304 0,421/0,348 S3/Cz3 0,146/0,195 0,328/0,438 0,547/0,474 0,766/0,462 0,596/0,365 0,292/0,255 0,280/0,328 0,401/0,268 0,608/0,365 0,474/0,353 0,444/0,350 średnia 0,134/0,239 0,275/0,570 0,458/0,482 0,523/0,523 0,628/0,393 0,288/0,235 0,251/0,332 0,340/0,316 0,632/0,454 0,592/0,324 x S1/Cz1 0,017/0,020 0,033/0,010 0,003/0,026 0,020/0,007 0,003/0,017 0,020/0,013 0,010/0,066 0,020/0,030 0,040/0,023 0,033/0,059 0,020/0,027 S2/Cz2 0,003/0,007 0,132/0,010 0,030/0,017 0,017/0,003 0,069/0,026 0,013/0,010 0,013/0,026 0,020/0,017 0,026/0,003 0,020/0,023 0,034/0,014 S3/Cz3 0,017/0,003 0,086/0,010 0,010/0,026 0,003/0,010 0,026/0,013 0,007/0,026 0,036/0,026 0,013/0,020 0,017/0,033 0,230/0,010 0,045/0,018 średnia 0,012/0,010 0,084/0,010 0,014/0,023 0,013/0,007 0,033/0,019 0,013/0,016 0,020/0,039 0,018/0,022 0,028/0,020 0,094/0,031 x S1/Cz1 0,885/0,885 n.w./n.w 17,265/5,312 1,328/3,984 3,542/3,984 0,885/2,214 2,214/2,656 1,771/3,984 2,656/1,771 3,099/3,984 3,365/2,877 S2/Cz2 0,885/1,328 n.w./n.w 12,838/5,755 11,510/1,771 3,984/4,427 0,443/0,443 2,214/3,984 1,771/3,542 2,656/1,328 2,656/1,771 3,896/2,435 S3/Cz3 0,885/1,328 n.w./n.w 11,068/5,312 4,427/2,214 3,099/3,984 0,443/1,328 3,542/3,542 2,653/2,214 1,771/2,214 5,755/3,542 3,064/2,568 średnia 0,885/1,180 n.w./n.w 13,724/5,460 5,755/2,656 3,542/4,132 0,590/1,328 2,657/3,394 2,065/3,247 2,361/1,771 2,837/3,099 x S1/Cz1 0,72/0,68 0,41/0,16 1,16/1,35 2,60/0,21 0,21/0,28 0,46/0,40 0,14/0,11 0,24/0,18 0,30/0,31 0,18/0,21 0,642/0,389 S2/Cz2 0,82/1,13 1,22/0,32 0,79/0,86 1,00/0,58 0,28/0,16 0,37/0,31 0,12/0,20 0,18/0,27 0,40/0,35 0,13/0,13 0,531/0,431 S3/Cz3 0,91/0,67 1,16/0,27 0,99/0,21 0,90/0,61 0,18/0,25 0,37/0,36 0,14/0,19 0,24/0,17 0,25/0,30 0,06/0,32 0,520/0,335 średnia 0,817/0,827 0,930/0,250 0,980/0,807 1,500/0,467 0,223/0,230 0,400/0,357 0,133/0,167 0,220/0,207 0,317/0,320 0,123/0,220 x S1/Cz1 0,29/0,27 0,12/0,21 0,15/0,08 0,19/0,03 0,19/0,07 0,14/0,16 0,09/0,25 0,02/0,07 0,16/0,23 0,17/0,58 0,152/0,195 S2/Cz2 0,35/0,26 0,10/0,27 0,15/0,09 0,11/0,01 0,30/0,07 0,13/0,16 0,09/0,16 0,06/0,12 0,22/0,21 0,25/0,43 0,176/0,178 S3/Cz3 0,18/0,17 0,23/0,23 0,70/0,08 0,14/0,01 0,15/0,11 0,10/0,11 0,57/0,08 0,160,13/ 0,48/0,44 0,32/0,96 0,303/0,232 średnia 0,273/0,233 0,150/0,237 0,333/0,083 0,147/0,017 0,213/0,083 0,123/0,143 0,250/0,163 0,080/0,107 0,287/0,293 0,247/0,657 x S1/Cz1 0,016/0,031 0,011/0,036 0,058/0,087 0,136/0,015 0,047/0,067 0,062/0,032 0,043/0,136 0,057/0,048 0,040/0,050 0,041/0,133 0,051/0,064 S2/Cz2 0,020/0,033 0,018/0,037 0,128/0,081 0,085/0,028 0,055/0,095 0,026/0,019 0,052/0,088 0,047/0,056 0,038/0,056 0,078/0,089 0,055/0,058 S3/Cz3 0,044/0,036 0,024/0,047 0,137/0,095 0,036/0,280 0,021/0,054 0,026/0,032 0,072/0,093 0,085/0,039 0,043/0,077 0,234/0,154 0,072/0,091 średnia 0,027/0,033 0,018/0,040 0,108/0,088 0,086/0,108 0,041/0,072 0,038/0,028 0,056/0,106 0,063/0,048 0,040/0,061 0,118/0,125 x NIR A=9,19 B=35,08 AB=56,66 A*=5,58 B=21,29 AB=34,39 B=0,641 AB=0,103 B=10,07 AB=16,26 A=16,05 B=,61,26 AB*=98,94 B=0,300 AB=0,485 BC*=0,594 B=3,32 C*=1,29 B=0,230 n.i. B=3,51 AB=5,67 A*=0,175 B=0,667 B=0,254 C*=0,099 AB*=0,410 n.i. Objaśnienia: NIR (Najmniejsza Istotna Różnica); poziom ufności α =0,05, * α =0,01;czynniki: A zbiornik, B terminy, C punkty; n.i. nieistotna; n.w. nie wykryto stosowaną metodą analityczną; TKN azot Kjeldahla. 486

5 Analiza czynników determinujących jakość wód wybranych zbiorników małej retencji... oraz od zbiornika i terminu poboru próbek (tab. 1). W okresie letnim uwidocznił się wzrost wartości ChZT-Mn, kiedy to sprzyjające warunki stymulują intensywny rozwój organizmów żywych, a co za tym idzie zwiększenie ilości materii organicznej w wodzie. W wodzie niezanieczyszczonej większość powstających związków organicznych jest stosunkowo łatwo rozkładana, wyjątek stanowią związki humusowe, które wraz ze spływami powierzchniowymi mogły przedostawać się do zlewni zbiornika Czapielówka z terenów Puszczy Knyszyńskiej, znajdującej się w bezpośrednim jej sąsiedztwie. Ze względu na charakter zagospodarowania i budowę zlewni większość wód zasilających zbiorniki jest potencjalnym źródłem zanieczyszczeń zwiększających zagrożenie zbiorników procesami nagromadzenia materii organicznej oraz eutrofizacji. Obumieranie glonów po okresie zakwitów mogło powodować zwiększenie zawartości substancji organicznych w Zalewie Sokólskim, jednak biorąc pod uwagę rolniczo-leśny charakter zlewni nie można tu wykluczyć zanieczyszczenia antropogenicznego. Największe wartości wskaźnika utlenialności ( 34,8 72,0 mg O 2 /dm 3 ) w obu zbiornikach odnotowano w styczniu, kiedy to próbki do badań pobierano spod warstwy lodu. Może to świadczyć o znacznym nagromadzeniu materii organicznej w tym okresie oraz utrudnionym rozpuszczaniu się tlenu atmosferycznego niezbędnego do tlenowych procesów jej rozkładu. Wartości przewodności elektrolitycznej właściwej i ph wód były zbliżone we wszystkich punktach poboru próbek podczas okresu objętego badaniam, a obliczone wartości średnie wahały się w Sokółce: przewodność elektrolitów od 170,0 do 476,0 µs/cm oraz ph od 7,20 do 8,31 oraz w Czarnej Białostockiej odpowiednio od 300,7 do 467,0 µs/cm oraz ph od 7,30 do 8,32 (tab.1). Najmniejsze wartości wskaźnika przewodności wody w obu akwenach stwierdzono w lutym, a największe podczas poboru próbek w maju ze zbiornika w Sokółce i w czerwcu z Zalewu Czapielówka. Odczyn wód zależy między innymi od rodzaju gleb w zlewni i układu węglanowego. W zlewni bezpośredniej zbiornika Czapielówka znajdują się lasy Puszczy Knyszyńskiej, a dokładnie bór mieszany wilgotny z dominacją sosny. Udowodniono istotne różnice przewodności elektrolitycznej przy poziomie ufności α =0,05 w zależności od zbiornika, a także terminu poboru próbek oraz przy poziomie ufności α =0,01 dla zbiornika i terminu. Wartości odczynu były istotnie zróżnicowane w zależności od zbiornika, terminu poboru próbek oraz zbiornika i terminu poboru, a także terminu i punktu poboru próbek (tab. 1). Analizując uzyskane wyniki badań poszczególnych form azotu, można stwierdzić, że azot organiczny stanowił ok. 97,3% azotu ogólnego w wodzie pobieranej ze zbiornika w Sokółce i ok. 96% azotu ogólnego w próbkach wody pobieranych z Zalewu Czapielówka. Przeprowadzona trójczynnikowa analiza wariancji udowodniła istotne różnice wartości średnich stężeń azotu Kjeldahla (TKN) w zależności od terminu oraz punktu poboru próbek (tab. 1). Nie udowodniono natomiast istotnego zróżnicowania wartości TKN w zależności od zbiornika, co potwierdzają zbliżone poziomy TKN w obu przebadanych akwenach. Na skutek zachodzących procesów murszenia i mineralizacji materii organicznej zawartej w torfie do środowiska prze- 487

6 Joanna Szczykowska, Anna Siemieniuk dostają się pierwiastki biogenne i inne substancje, a w największych ilościach uwalniane są organiczne związki azotu, jony amonowe i azotanowe (V) [Koc, Solarski, Rochwerger 2005; Kiryluk, Jaźwiński 2006]. Największe stężenia TKN w próbkach wody z Zalewu Sokólskiego oznaczono w sierpniu i wrześniu (2,083 17,5 mg TKN/dm 3 ), a następnie ponowny, nieznaczny wzrost (1,667 2,500 mg TKN/dm 3 ) stwierdzono w styczniu i lutym. Największe stężenie 19,167 mg TKN/dm 3 odnotowano we wrześniu w punkcie poboru zlokalizowanym w pobliżu odpływu wody ze zbiornika Czapielówka (tab. 1). Azot organiczny może pochodzić z obumarłych organizmów roślinnych i zwierzęcych oraz pozabiałkowych form azotu jak mocznik i kwas moczowy. W okresie wegetacji wraz z intensywnym życiem biologicznym szybciej zachodzą procesy rozkładu materii organicznej. Koszelnik i Tomaszek [2007] wskazują, że do źródeł podwyższonych wartości azotu organicznego można także zaliczyć uszkodzenia kanalizacji, wypas bydła bądź też straty składników z nawozów czy nieodpowiednio stosowaną agrotechnikę [Koszelnik, Tomaszek 2007]. Do wzrostu koncentracji azotu organicznego w wodach badanych akwenów przyczynić się mogły zarówno zanieczyszczenia punktowe, jak i obszarowe, w tym wymywane nawozy organiczne oraz inne zanieczyszczenia znajdujące się w zlewniach bezpośrednich. Tym bardziej, że istotne różnice zawartości azotu amonowego w wodach udowodniono jedynie w zależności od terminu poboru próbek (tab.1), a rozkład średnich wartości omawianego parametru w okresie objętym badaniami przedstawiał się analogicznie w obu zbiornikach. Biorąc pod uwagę wysokie wartości azotu amonowego, przekraczające 0,5 mg NH 4+ /dm 3 w okresie letnim w obu analizowanych akwenach, jak można przypuszczać, nastąpiło wcześniejsze zanieczyszczenie ze źródeł obszarowych materią organiczną zawierającą zarówno azot organiczny, jak i azot amonowy. W punkcie poboru zlokalizowanym w pobliżu dopływu wody do zbiornika Czapielówka podczas badań sierpniowych oznaczono najwyższe stężenie azotu amonowego, wynoszące 0,7 mg NH 4+ /dm 3, które ulegało stopniowemu obniżaniu zgodnie z kierunkiem przepływu wody przez zbiornik. Dopływ wód zanieczyszczonych do zbiornika może powodować w nim niekorzystne procesy, powodujące pogorszenie jakości wód. Prawdopodobnie w wyniku spływu powierzchniowego i podpowierzchniowego do cieku zasilającego zbiornik mogły się przedostawać wymywane z gruntów ornych nawozy. W większości przypadków stwierdzono stały wzrost stężeń azotu amonowego w kierunku zgodnym z przepływem wody przez Zalew Sokólski, co wskazuje na brak procesów samooczyszczania się wód. Przeprowadzona trójczynnikowa analiza wariancji nie wykazała żadnych istotnych różnic wartości średnich azotanów (III). Stężenia azotanów (III) wahały się w niewielkim zakresie od 0,003 do 0,086 mg NO 2- /dm 3 w wodach zbiornika w Sokółce, jedynie w lutym stwierdzono gwałtowny wzrost stężenia omawianego parametru, do wartości 0,230 mg NO 2- /dm 3 w punkcie zlokalizowanym w pobliżu odpływu wody ze zbiornika. Również w wodach zbiornika Czapielówka stężenia azotanów (III) były niewielkie i mieściły się w zakresie 0,003 0,066 mg NO 2- /dm 3 (tab. 1). 488

7 Analiza czynników determinujących jakość wód wybranych zbiorników małej retencji... W przeprowadzonych badaniach średnie stężenia azotanów (V) w wodzie były istotnie zróżnicowane w zależności od terminów poboru oraz zbiornika, punkty poboru natomiast nie były istotne. W czerwcu zaobserwowano zjawisko obniżenia stężeń azotanów(v) w obu badanych zbiornikach wodnych do wartości niewykrywalnych stosowaną metodą analityczną, co mogło być związane z intensywnym pobieraniem przez rośliny składników pokarmowych oraz rozwojem biomasy. Największe natomiast stężenia azotanów(v), wynoszące 17,265 mg NO 3- /dm 3, oznaczono w lipcu w pierwszym punkcie poboru, zlokalizowanym na Zalewie Sokólskim, oraz 5,75 mg NO 3- /dm 3 w drugim punkcie poboru Zalewu Czapielówka. Tak duże wartości są związane najprawdopodobniej z obszarowym zanieczyszczeniem pochodzenia antropogenicznego. Możliwe, że ze względu na bliskość łąk i pastwisk w zlewni pośredniej zbiornika Czapielówka oraz zlewni bezpośredniej zbiornika w Sokółce nastąpiło wymywanie tej formy azotu na skutek intensywnych opadów atmosferycznych po okresie nawożenia między kolejnymi pokosami. Przeprowadzona trójczynnikowa analiza wariancji udowodniła istotne różnice wartości średnich stężeń fosforanów przy poziomie ufności α=0,05 w zależności od terminu poboru próbek oraz przy poziomie ufności α=0,01 w zależności od zbiornika (tab. 1). W Zalewie Sokólskim średnie stężenie fosforanów, wynoszące w maju 0,817 mg 3- PO 4 /dm 3, stopniowo się zwiększało aż do sierpnia, kiedy to osiągnęło największą wartość 1,500 mg PO 4 3- /dm 3 (tab. 1). Od września zaobserwowano ponowne zmniejszenie stężenia fosforanów. W zbiorniku w Czarnej Białostockiej średnie stężenia wahały się 3- w zakresie 0, 0,167 0,827 mg PO 4 /dm 3. W badanych próbkach stwierdzono nieregularne zróżnicowanie stężeń żelaza oraz manganu wahających się odpowiednio w zakresie 0,02 0,7 mg Fe/dm 3 oraz 0,026 0,137 mg Mn/dm 3 w Zalewie Sokólskim oraz 0,01 0,44 mg Fe/dm 3 i 0,015 0,28 mg Mn/dm 3 w zbiorniku Czapielówka, co może wskazywać na zmienne warunki panujące zarówno w obu akwenach, jak i w zlewniach. Na podstawie trójczynnikowej analizy wariancji średnich wartości żelaza można stwierdzić ich istotne zróżnicowanie, o poziomie ufności α=0,05 ze względu na terminy poboru próbek do badań oraz o poziomie ufności α=0,01 ze względu na punkty poboru oraz rodzaj zbiornika i termin poboru (tab.1). Na podstawie trójczynnikowej analizy wariancji wartości średnich stężeń manganu nie udowodniono istotnych różnic. Brak danych dotyczących ilości, a zwłaszcza stanu technicznego przydomowych zbiorników na ścieki, nie pozwala jednoznacznie oszacować wpływu tego źródła zanieczyszczeń na jakość wód w badanych zbiornikach. Istotny problem stwarzają ładunki obszarowe, stanowiące znaczny, nieraz dominujący składnik zanieczyszczeń dopływających bezpośrednio do zbiorników lub też do ich zlewni. W istotnym stopniu może te ładunki zanieczyszczeń zmniejszyć właściwa gospodarka wodno-ściekowa i poprawa infrastruktury sanitarnej na terenach rolniczych oraz tworzenie barier roślinnych wokół zbiorników. 489

8 Joanna Szczykowska, Anna Siemieniuk 4. WNIOSKI 1. Uzyskane wyniki badań charakteryzują znaczne wahania wartości badanych parametrów, których zmiany w znacznym stopniu były uzależnione od zbiornika, punktu i terminu poboru próbek oraz warunków pogodowych danej pory roku. 2. W obu zbiornikach zaobserwowano w okresie letnim i wczesno-jesiennym pogorszenie większości parametrów decydujących o jakości wód. 3. Rekreacyjne wykorzystanie akwenów ma istotny wpływ na jakość wód. 4. Znacznie większe stężenia związków biogennych charakteryzowały zbiornik w Sokółce, co mogło być związane z rolno-leśnym charakterem zlewni bezpośredniej. 5. Czynnikami najbardziej obniżającymi ocenę jakościową wody w obu zbiornikach okazały się: odczyn, barwa, fosforany, azot Kjeldahla oraz ChZT-Mn. PIŚMIENNICTWO Bogdał A., Ostrowski K Ocena przydatności wody potoku Rygliczanka do magazynowania w zbiorniku małej retencji, Gaz, Woda i Technika Sanitarna nr 9: Friedl G., Wuest A Disrupting biogeochemical cycles Consequences of damming., Aquat. Sci. 64: Gałczyńska M., Wybieralski J Changes of N and P compounds content In water-eyelets In Western Pomerania. W: Górecki H. (red.) i in. Chemistry for agriculture. New agrochemicals and their safe use for health and environment 5. Jesenik, Czech Republik: Gromiec M., Dojlido J Zmiany jakości wody wybranych zbiorników wodnych. IMiGW, Warszawa. Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B., Zerbe J Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków, Wyd. Arkady, Warszawa. Kiryluk A., Jaźwiński H Eutrophicatin of surfach waters on post-bog meadow ekosystem performed in varius manners, Polish Journal of Environmental Studies vol. 15, No 5d: Koc J., Solarski K., Rochwerger A Wpływ systemu melioracyjnego na wielkość i sezonowość odpływu azotanów z gleb uprawnych, J. Elementom. 10(2): Koszelnik P., Tomaszek J Origin and seasonal Variability of Nutrient Loads from an Agricultural Catchment Area into a Shallow Man-Made Lake. Polish Journal of Environmental Studies vol.16, No.2A, Part II: