Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska University of Agriculture in Krakow Department of Land Reclamation and Environmental Development Krzysztof Ostrowski, Włodzimierz Rajda, Tomasz Kowalik, Włodzimierz Kanownik, Andrzej Bogdał Hydrochemiczne uwarunkowania realizacji programu małej retencji na terenach podgórskich
Belgia Polska Niemcy Mołdawia Ukraina Białoruś Grecja Czechy i Słowacja Holandia Litwa Portugalia Szwajcaria Rumunia Estonia Słowenia Chorwacja Węgry Łotwa Austria Albania Luksemburg tys. m 3 /mieszkańca/rok Zapewnienie odpowiedniej ilości i jakości wody w naszym kraju wymaga działań zmierzających do prawidłowego gospodarowania jej zasobami, ponieważ pod tym względem zajmujemy przedostatnie miejsce wśród krajów europejskich. 14 12 powyżej średniej 10 8 średnia 6 4 2 0 mała bardzo mała skrajnie mała
Tereny górskie i podgórskie, stanowiące 15% powierzchni kraju, dostarczają 29% zasobów wód powierzchniowych. Wody podziemne stanowią tu zaledwie 14% zasobów tych wód w Polsce, gdyż flisz karpacki charakteryzuje się niską wydajnością poziomów wodonośnych. W przeliczeniu na jednego mieszkańca Polski średnie zasoby wodne wynoszą rocznie około 1580 m 3, a w terenach górskich i podgórskich regionu karpackiego około 2720 m 3, tj. o 1140 m 3 (ponad 72%) więcej niż dla całego kraju. Dużym problemem jest też niska jakość zasobów wód powierzchniowych. W wyniku monitoringu rzek w ostatnich latach stwierdzono, że: w żadnym z 1544 punktów pomiarowo-kontrolnych nie występowały wody I klasy, w 34 punktach (2%) wody spełniały wymagania II klasy, w 548 (36%) III klasy, w 662 (43%) IV klasy, w 300 punktach (19%) wody należały do V klasy. Analiza danych monitoringowych wskazuje, że w Polsce głównym źródłem zanieczyszczenia wód powierzchniowych staje się obecnie gospodarka komunalna
Wychodząc naprzeciw potrzebom zwiększenia lokalnego retencjonowania wód HYDROPROJEKT KRAKÓW opracował w 2004 roku, w porozumieniu władzami samorządowymi PROGRAM MAŁEJ RETENCJI WOJEWÓDZTWA MAŁOPOLSKIEGO, Obejmuje on wstępne projekty 69 małych zbiorników, w zlewniach najczęściej kilku do kilkunastu km 2, o pojemnościach od 12 tys. m 3 do 1774 tys. m 3. Ich łączna pojemność wynosi około 50 mln m 3, pojemność wyrównawcza 20 mln m 3, a koszt około 912 mln PLN Planowane zbiorniki są lokalizowane prawie wyłącznie na ciekach, na których nie były i nie są prowadzone przez PIOŚ systematyczne badania jakości wód. Badania takie są jednak konieczne, ponieważ zlewnie małych cieków, są narażone na wpływy antropogeniczne związane z działalnością rolniczą, osadnictwem o nie uporządkowanej gospodarce wodno-ściekowej, a także z innego rodzaju działalnością gospodarczą.
Potrzeba badania jakości wody w ciekach, doprowadziła do porozumienia pomiędzy Małopolskim Zarządem Melioracji i Urządzeń Wodnych w Krakowie a Katedrą Melioracji i Kształtowania Środowiska. W wyniku porozumienia rozpoczęto badania jakości wód w wybranych małych ciekach, na których planowana jest budowa zbiorników małej retencji. Celem badań jest ocena wpływu czynników naturalnych i antropogenicznych w niekontrolowanych zlewniach na terenach górskich i podgórskich, na jakość wód odpływających. Systematyczne badania hydrochemiczne rozpoczęto w 2007 roku w 12 zlewniach. Przy typowaniu obiektów kierowano się antropopresją na wody powierzchniowe, której wyznacznikiem jest zróżnicowanie warunków naturalnych oraz użytkowanie i zagospodarowanie zlewni.
Nazwa zbiornika Powierzchnia [km 2 ] Charakterystyka zlewni Użytkowanie Zakres wysokości [m n.p.m.] Średni spadek terenu [%] Pojemność zbiornika przy NPP [tys. m 3 ] Piekary 6,26 osadniczo-rolnicze 210 277 4,2 515,0 Tonie 14,69 osadniczo-rolnicze 221 373 4,1 73,2 Janowice 22,93 osadniczo-leśno-rolnicze 263 426 11,1 258,2 Węgrzce 6,69 rolniczo-osadnicza 235 320 7,1 203,5 Skrzyszów 9,65 Bistuszowa 7,21 Joniny 7,10 Uniszowa 5,07 Sidzina 8,94 Bystra 6,35 leśno-rolnicze + zabudowa rozproszona leśno-rolnicze + zabudowa rozproszona leśno-rolnicze + zabudowa rozproszona rolniczo-leśne + nieliczna zabudowa rolniczo-leśne + nieliczna zabudowa rolniczo-leśne + nieliczna zabudowa 231 397 10,9 982,7 236 358 15,4 337,0 255 376 14,7 473,5 234 534 17,5 467,0 515 787 18,0 138,6 493 1018 21,2 58,1 Osielec 4,92 rolniczo-leśne 427 810 22,2 102,0 Łętownia 3,25 rolniczo-leśne 528 841 22,5 210,0
Oznaczenia właściwości fizyko-chemicznych wody wykonywano raz w miesiącu, w przekrojach pomiarowo-kontrolnych usytuowanych w miejscach planowanych zapór. Badane wskaźniki jakości wody Wskaźniki fizyczne Wskaźniki tlenowe Wskaźniki mikrobiologiczne Temperatura Tlen rozpuszczony Bakterie coli typu kałowego Zawiesiny ogólne BZT 5 Bakterie coli ph ChZT-Mn Wskaźniki zasolenia Metale w tym ciężkie Wskaźniki biogenne Przewodność Fe 2+/3+ Amoniak (NH + 4 ) Substancje rozpuszczone Mn 2+ Azotany (NO - 3 ) Chlorki (Cl - ) Chrom (Cr) Azotyny (NO - 2 ) Wapń (Ca 2+ ) Cynk (Zn) Fosforany (PO 3-4 ) Magnez (Mg 2+ ) Kadm (Cd) Fosfor ogólny (P og. ) Siarczany (SO 2-4 ) Miedź (Cu) Nikiel (Ni) Ołów (Pb) Stężenia metali ciężkich oraz liczebność bakterii coli i coli typu kałowego oznaczano raz na kwartał.
Zlewnia zbiornika Tonie Rodzaj użytkowania Powierzchnia ha % Grunty orne 479,14 32,7 Użytki zielone 637,15 43,4 Sady 86,66 5,9 Lasy, zadrzewienia 84,04 5,7 Tereny zabudowane 181,09 12,3 Suma 1468,67 100 Parametry zlewni i projektowanego zbiornika Powierzchnia zlewni [km 2 ] 14,69 Średni ważony spadek terenu [%] 4,14 Zakres wysokości [m n.p.m.] 221 373 m Pojemność zbiornika przy NPP [tys. m 3 ] 73,2 Powierzchnia zalewu przy NPP [ha] 12,4 Maksymalna głębokość przy NPP [m] 1,7
Zlewnia zbiornika Bistuszowa Parametry zlewni i projektowanego zbiornika Powierzchnia zlewni [km 2 ] 7,21 Średni ważony spadek terenu [%] 15,4 Zakres wysokości [m n.p.m.] 236 358 Pojemność zbiornika przy NPP [tys. m 3 ] 337 Powierzchnia zalewu przy NPP [ha] 10,5 Maksymalna głębokość przy NPP [m] 7,5 - punkt pomiarowo-kontrolny - grunty orne - użytki zielone - lasy, zadrzewienia - sady - teren zabudowany - nieużytki rolnicze Rodzaj użytkowania Powierzchnia ha % Grunty orne 210,86 29,3 Użytki zielone 142,78 19,8 Sady 12,07 1,7 Lasy, zadrzewienia 291,92 40,5 Tereny zabudowane 22,60 3,1 Nieużytki rolnicze 40,67 5,6 Suma 720,90 100
Zlewnia zbiornika Osielec Parametry zlewni i projektowanego zbiornika Powierzchnia zlewni [km 2 ] 4,92 Średni ważony spadek terenu [%] 22,2 Zakres wysokości [m n.p.m.] 427 810 Pojemność zbiornika przy NPP [tys. m 3 ] 102 Powierzchnia zalewu przy NPP [ha] 2,16 Maksymalna głębokość przy NPP [m] 12,9 - punkt pomiarowo-kontrolny - grunty orne - użytki zielone - lasy, zadrzewienia - sady - teren zabudowany - nieużytki rolnicze Rodzaj użytkowania Powierzchnia ha % Grunty orne 43,22 8,8 Użytki zielone 82,16 16,7 Sady 0,06 0,0 Lasy, zadrzewienia 335,86 68,3 Tereny zabudowane 0,14 0,0 Nieużytki rolnicze 30,34 6,2 Suma 491,78 100
zasolenia biogenne tlen fizycz. Piekary o-r Janowice o-l-r Węgrzce r-o Tonie o-r Skrzyszów l-r-zr Uniszowa r-l-nz Bistuszowa l-r-zr Joniny l-r-zr Łętownia r-l Osielec r-l Bystra rl-nz Sidzina rl-nz Klasy jakości wody powierzchniowej wg Rozporządzenia z 2004 r. Wskaźniki jakości Temperatura Zawiesiny ogólne ph Tlen rozp. BZT 5 ChZT-Mn NH 4 + NO 3 - NO 2 - PO 4 3- P og. Przewodność Substancje rozp. Cl - Ca 2+ Mg 2+ SO 4 2- - klasa I bardzo dobra - klasa II dobra - klasa III zadowalająca - klasa IV niezadowalająca - klasa V zła
Metale, w tym ciężkie Piekary o-r Janowice o-l-r Węgrzce r-o Tonie o-r Skrzyszów l-r-zr Uniszowa r-l-nz Bistuszowa l-r-zr Joniny l-r-zr Łętownia r-l Osielec r-l Bystra r-l-nz Sidzina r-l-nz Klasy jakości wody powierzchniowej wg Rozporządzenia z 2004 r. Wskaźniki jakości Fe 2+/3+ Mn 2+ Chrom (Cr) Cynk (Zn) Kadm (Cd) Miedź (Cu) Nikiel (Ni) Ołów (Pb) Bakterie coli kałowe Bakterie coli Wskaźniki mikrobiologiczne - klasa I bardzo dobra - klasa II dobra - klasa III zadowalająca - klasa IV niezadowalająca - klasa V zła
Piekary Janowice Węgrzce Tonie Skrzyszów Uniszowa Bistuszowa Joniny Łętownia Osielec Bystra Sidzina Wskaźniki nie przekraczające normy odpowiadającej I klasie czystości wód Klasy jakości wody powierzchniowej wg Rozporządzenia z 2004 r. Wskaźniki jakości Temperatura ph Magnez (Mg 2+ ) Cynk (Zn) - klasa I bardzo dobra - klasa II dobra - klasa III zadowalająca - klasa IV niezadowalająca - klasa V zła
Piekary Janowice Węgrzce Tonie Skrzyszów Uniszowa Bistuszowa Joniny Łętownia Osielec Bystra Sidzina Wskaźniki, które za wyjątkiem obiektów Węgrzce i Tonie, również nie przekraczały wartości normowych dla I klasy Klasy jakości wody powierzchniowej wg Rozporządzenia z 2004 r. Wskaźniki jakości Tlen rozp. NH 4 + P og. Przewodność SO 4 2- Cl - Nikiel (Ni) Chrom (Cr) - klasa I bardzo dobra - klasa II dobra - klasa III zadowalająca - klasa IV niezadowalająca - klasa V zła
Wnioski Na podstawie wstępnych wyników badań przeprowadzonych w terenach górskich i podgórskich stwierdzono, że: najsilniejszy negatywny wpływ na jakość wód odpływających ma zagospodarowanie małych zlewni o dużym udziale osadnictwa, we wszystkich badanych zlewniach nie stwierdzono wody pierwszej klasy jakości, w przypadkach złej jakości wody w zlewniach, w których planowana jest budowa zbiorników, konieczne jest podjęcie środków zaradczych zmierzających do jej poprawy. Wynikami tych badań zainteresowany jest Małopolski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych; będą one wykorzystane do podejmowania decyzji przy planowaniu, projektowaniu i eksploatacji zbiorników.
Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska University of Agriculture in Krakow Department of Land Reclamation and Environmental Development Dziękuję za uwagę