ZANIECZYSZCZENIE WÓD POWIERZCHNIOWYCH I PODZIEMNYCH PRZEZ ODPŁYW ŚCIEKÓW OPADOWYCH Z FERM CHOWU BYDŁA

WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2012 (I III): t. 12 z. 1 (37) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS ISSN 1642-8145 s. 119 137 pdf: www.itep.edu.pl/wydawnictwo Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, 2012 Wpłynęło 28.10.2010 r. Zrecenzowano 17.01.2012 r. Zaakceptowano 31.01.2012 r. A koncepcja B zestawienie danych C analizy statystyczne D interpretacja wyników E przygotowanie maszynopisu F przegląd literatury ZANIECZYSZCZENIE WÓD POWIERZCHNIOWYCH I PODZIEMNYCH PRZEZ ODPŁYW ŚCIEKÓW OPADOWYCH Z FERM CHOWU BYDŁA Ludmiła ROSSA ABCDEF Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zakład Ochrony Jakości Wody S t r e s z c z e n i e Prowadzono badania ścieków opadowych z dwóch gospodarstw prowadzących chów bydła. Celem badań było określenie rzeczywistych stężeń zanieczyszczeń odprowadzanych z terenów gospodarstw. Wybudowano badawczy system kanalizacji deszczowej w gospodarstwie w Falentach, a także wykorzystano udrożniony system kanalizacji deszczowej w Biebrzy. W latach 2009 2010 pobierano próby ścieków opadowych, wód powierzchniowych z odbiorników spływu oraz wód podziemnych z piezometrów zainstalowanych na terenach gospodarstw. Oznaczano stężenie azotu amonowego, azotanowego, fosforanów oraz wartości chemicznego zapotrzebowania na tlen. Stwierdzono zwiększone wartości chemicznego zapotrzebowania na tlen oraz zwiększone stężenie fosforanów w ściekach opadowych. Większość wskaźników przyjmowała mniejsze wartości w wodach powierzchniowych w stosunku do ścieków opadowych. Słowa kluczowe: gospodarstwa prowadzące chów bydła, ścieki opadowe, zanieczyszczenie wody WSTĘP Dopływ zanieczyszczeń z obszarów rolniczych jest jedną z przyczyn pogarszania się jakości wód powierzchniowych. Źródła zanieczyszczenia spływu powierzchniowego najliczniej występują na terenach osiedli wiejskich. W badaniach prowadzonych w byłym IMUZ w latach 1999 2001 stwierdzono pogorszenie jakości wód dwóch cieków przepływających przez obszar zwartej zabudowy wiejskiej. Obserwowano zwłaszcza znaczący dopływ zanieczyszczeń organicznych z terenu Adres do korespondencji: dr inż. L. Rossa, Instytut Przyrodniczo-Technologiczny w Falentach, Zakład Ochrony Jakości Wody, al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn; tel.: +48 (22) 735-75-67, e-mail: l.rossa@itep.edu.pl

120 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) wsi, w której prowadzono chów bydła [ROSSA, SIKORSKI 2006]. Szczególna koncentracja różnorodnych źródeł zanieczyszczeń organicznych, biogennych, a także niebezpiecznych występuje na terenach ferm chowu bydła [DORUCHOWSKI, HO- ŁOWNICKI 2003; SAPEK i in. 2000] W różnego rodzaju gospodarstwach hodowlanych obserwowano zwiększone zanieczyszczenie gleby i wód gruntowych w pobliżu budynków inwentarskich oraz miejsc składowania nawozów naturalnych [ROSSA 2003; SAPEK 2002] Celem przedstawionych badań było określenie rzeczywistych stężeń zanieczyszczeń w spływie wód deszczowych z dwóch gospodarstw różniących się liczebnością stad bydła oraz ocena oddziaływania tego spływu na jakość wód powierzchniowych i podziemnych. Zakres prac obejmował pobór i analizę próbek ścieków opadowych ze studzienek i zbiorników kanalizacji deszczowych, wód z cieków będących odbiornikami spływu powierzchniowego oraz wód podziemnych z dwóch piezometrów. TERENOWE OBIEKTY BADAWCZE Przedmiotem badań były ścieki opadowe z Zakładów Doświadczalnych Instytutu Przyrodniczo-Technologicznego w Falentach i w Biebrzy, które prowadzą chów bydła. Gospodarstwo prowadzące chów bydła w Falentach (rys. 1) jest położone w sąsiedztwie Warszawy, na terenie gminy Raszyn. Geograficznie obiekt jest położony na Nizinie Mazowieckiej w zlewni rzeki Raszynki, dopływającej do Utraty. Powierzchnia terenu jest płaska, średnia rzędna wynosi 112 m n.p.m. Zwierciadło wód gruntowych zalega od 1 do 3 m poniżej terenu. Spływ wód powierzchniowych i gruntowych następuje w kierunku północno-wschodnim. Skały macierzyste gleb w tym rejonie to głównie gliny i piaski gliniaste, czasami żwirki i głaziki. Występują skrytobielicowe gleby gliniaste i brunatne właściwe oraz czarne ziemie właściwe i zdegradowane. Obiektem badań był fragment podwórza o powierzchni 1100 m 2, graniczącego z wiatą, pod którą parkuje 10 ciągników (rys. 1). Od strony południowej podwórze graniczy z oborą, w której przebywa 130 krów. W sąsiedztwie obory nie ma płyty gnojowej. Gnojówka jest odprowadzana kanałem gnojowym za pośrednictwem studni zbiorczej do krytego zbiornika o konstrukcji żelbetowej (nr 10 na rys. 1). Po okresie magazynowania i fermentacji w zbiorniku jest wywożona wozem asenizacyjnym na użytki zielone i w mniejszej ilości na grunty orne. Obornik jest usuwany z obory codziennie i dalej transportowany na płyty gnojowe usytuowane w polu, skąd następnie wybiera się go do nawożenia pól uprawnych. W okresie trwania badań w bezpośrednim sąsiedztwie badanego podwórza wybudowano nową głęboką oborę, gdzie w okresie wiosenno-jesiennym od 2010 r. przebywa ok. 60 szt.

L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 121 Rys. 1. Schemat zlokalizowania punktów pomiarowych na fermie doświadczalnej w Falentach: 1 obora, 2 wiata dla bydła, 3 stanowisko naprawy maszyn, 4 garaże, 5 warsztat, 6 wiaty dla maszyn, 7 cielętnik, 8 magazyn, 9 budynek biurowy, 10 zbiornik na gnojowicę, S studnie stanowiska badawczego, Z zbiornik ścieków opadowych, P piezometr, Ł studzienka łapaczka odpływu, K kanał; źródło: opracowanie własne Fig. 1. The scheme of sampling sites in the Experimental Farm in Falenty: 1 cow house, 2 umbrella roof for cattle, 3 machine repair post, 4 garages, 5 workbench, 6 umbrella roof for agricultural machinery, 7 calf house, 8 warehouse, 9 office building, 10 slurry tank, S wells of sewage runoff, Z tank for runoff waters, P piezometer, Ł runoff catching well, K channel; source: own elaboration

122 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) bydła opasowego. Obornik wywożony jest na płyty gnojowe, a powstająca w niewielkiej ilości gnojówka jest odprowadzana do zbiornika. Do potrzeb badawczych wybudowano w 2009 r. system odwodnienia podwórza fermy. Wody opadowe są odprowadzane powierzchniowo do kanału zbiorczego (K), wykonanego z PCW o długości 47 m i średnicy 160 mm, ułożonego z 1-procentowym spadkiem, o początkowym zagłębieniu ok. 45 cm pod powierzchnią terenu, wzdłuż drogi dojazdowej (rys. 2). Wloty ścieków deszczowych wykonano w odstępach co 11 m z trójników o średnicy 100 mm i zabezpieczono siatką metalową o oczkach 10 mm x 10 mm. Kanał jest doprowadzony do zbiornika pomiarowego (S), składającego się z dwóch studni żelbetowych o średnicy 1,20 m każda, połączonych ze sobą szeregowo w poziomie dna przewodem PCW o średnicy 160 mm i długości 4 m. W dnie drugiej studni wykonano zagłębienie umożliwiające odpompowywanie ze zbiornika pomiarowego całej ilości nagromadzonych ścieków opadowych. W przypadku, kiedy objętość dopływających wód opadowych przekroczy pojemność użytkową obu studni, wynoszącą 2,3 m 3, nadmiar wód jest odprowadzany przez przelew o średnicy 160 mm do zbiornika ziemnego (Z) retencyjno-infiltracyjnego o pojemności użytkowej 8,0 m 3. Ze zbiornika ścieki deszczowe są odpompowywane bezpośrednio na sąsiadujące łąki pompą zatapialną o wydajności 13 000 dm 3 h 1 (rys. 1). Za zbiornikiem ścieków opadowych, w kierunku odpływu wód podziemnych, zainstalowano piezometr (P) do poboru próbek wód podziemnych na głębokości 1,70 2,6 m. Zainstalowano także posterunek do poboru spływu wód deszczowych (Ł). Kolumnę posterunku wykonano z filtra umieszczonego w obsypce z piasku średniego do 1 m ppt zastosowano filtr siatkowy na perforowanej rurze z PCW o średnicy 60 mm, a następnie z rury podfiltrowej wykonanej z PCW o średnicy 60 mm do głębokości 2 m ppt (rys. 1). Pierwszym odbiornikiem spływu wód opadowych jest rów położony w odległości ok. 170 m, odprowadzający wody do cieku położonego w odległości ok. 300 m w kierunku północno-zachodnim. Gospodarstwo prowadzące chów bydła w Biebrzy jest położone w północnowschodniej części Polski, w województwie podlaskim, w gminie Rajgród, w obszarze Kotliny Biebrzańskiej. Teren gospodarstwa ma rzędną 114 115 m n.p.m. i od strony wschodniej jest odwadniany kanałem Kuwasy. Pierwszą warstwę wodonośną tworzą utwory piaszczysto-żwirowe, występujące do głębokości 12 15 m. Powierzchnia gospodarstwa wynosi 4264,0 m 2 i jest całkowicie utwardzona. Znajdują się tam budynki (2) oddzielone od siebie wybiegami dla krów (1), wzdłuż których biegną ciągi otwartych kanałów odprowadzających wody opadowe (PG). W oborach przebywa 320 zwierząt. Na terenie fermy powstaje: 255 t obornika i 1224 m 3 gnojówki rocznie. Gnojowicę odbiera się bezpośrednio z kanałów, a następnie stosuje się do nawożenia własnych użytków zielonych. Powstający w sekcji chowu cieląt obornik jest składowany w pryzmach na środkowym wybiegu, a następnie raz na dwa miesiące wywożony w celu nawożenia pól uprawnych (rys. 3). Do potrzeb badawczych

L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 123 Rys. 2. Schemat stanowiska badawczego w gospodarstwie w Falentach; źródło: opracowanie własne Fig. 2. The scheme of study site in Falenty farm; source: own elaboration

124 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) Rys. 3. Schemat punktów pomiarowych w fermie krów w Biebrzy: 1 powierzchnia utwardzona, 2A obora, 2B porodówka, 2C obora, 3 cielętnik, WD wlot do kanału deszczowego, Z zbiornik ścieków opadowych, PG pompownia gnojowicy, WD wlot odpływu z dachu, S4, S6 studzienki kanalizacyjne, P piezometr; źródło: opracowanie własne Fig. 3. The scheme of sampling sites in the Experimental Farm in Biebrza: 1 hardened surface, 2A cow house, 2B labour ward, 2C cow house, 3 calf house, WD inlet to the rain channel, Z runoff tank, PG slurry pumping station, WD drain inlet from the roof, S4, S6 sewerage wells, P piezometer; source: own elaboration wykorzystano istniejący system kanalizacji deszczowej o długości 308 m, złożony z czterech otwartych kanałów, sześciu studzienek połączonych przewodami oraz zbiornika o pojemności 54 m 3. Pojemność całego systemu wynosi 59 m 3. Do zbiornika (z) trafia spływ powierzchniowy z wybiegów i dróg, po których porusza się bydło, oraz odcieki z obornika. Zawartość zbiornika jest wypompowywana wozem asenizacyjnym z różną częstotliwością, a następnie rozdeszczowywana na

L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 125 użytkach zielonych. Za zbiornikiem ścieków opadowych, w kierunku odpływu wód podziemnych, zainstalowano piezometr (p) do poboru próbek wód gruntowych z filtrem na głębokości od 2,1 do 3,1 m ppt. (rys. 3). Odbiornikiem spływu wód opadowych jest kanał Kuwasy, położony w odległości ok. 80 m w kierunku wschodnim. METODY BADAŃ Próbki wód do analiz fizykochemicznych i bakteriologicznych były pobierane zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 25667-2, częściej w okresach pogody deszczowej, ale także przy pogodzie bezdeszczowej, dla celów porównawczych z następujących punktów kontrolnych w Falentach: z przekroju najbliższego rowu odwadniającego teren gospodarstwa; z przekroju Cieku Wschodniego spod Laszczek odbierającego spływ z badanej powierzchni; ze studni pomiarowej stanowiska badawczego; z piezometru zlokalizowanego za stanowiskiem badawczym, oraz w Biebrzy: z czwartej studzienki kanalizacyjnej (S4) (rys. 3), zlokalizowanej na kanale odbierającym spływ z budynków obór; z szóstej studzienki kanalizacyjnej zlokalizowanej (S6) (rys. 3), na kanale zbiorczym przed zbiornikiem; ze zbiornika ścieków opadowych; z piezometru; z kanału Kuwasy odbierającego spływ z badanej powierzchni odległego o ok. 80 m. W pobranych próbkach ścieków opadowych, wód powierzchniowych i podziemnych oznaczano: ChZT metodą ogrzewania z dwuchromianem potasu i odczytu fotometrycznego, stężenie azotu azotanowego metodą fotometryczną z nitrospeletralem, azotu amonowego metodą fotometryczną indofenolową i fosforanów metodą fotometryczną z molibdenianu amonu. Oznaczenia fizykochemiczne wykonywano w laboratorium Zakładu Inżynierii Sanitarnej i Higienizacji Wsi ITP. WYNIKI I DYSKUSJA Uzyskane wyniki badań porównano z wartościami dopuszczalnymi dla wód powierzchniowych [Rozporządzenie MŚ 2008a], wód podziemnych [Rozporządzenie MŚ 2008b] oraz dla ścieków oczyszczonych odprowadzanych do wód i do ziemi [Rozporządzenie MŚ 2006]. W latach 2009 2010 w Falentach wykonano czternaście serii poboru prób ścieków opadowych, wód powierzchniowych i podziemnych. Zjawisko występo-

126 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) wania spływu wód opadowych oraz jego zanieczyszczenia wykazuje dużą dynamikę. Odnotowano bardzo duże zróżnicowanie wartości oznaczanych wskaźników. Największe wartości stężeń azotu amonowego występowały wiosną i latem (rys. 4). W próbkach wody pobranej z piezometru stężenie azotu amonowego przekraczało wartości dopuszczalne dla trzeciej klasy jakości wód podziemnych, a w próbkach wód powierzchniowych i ścieków opadowych wartości dopuszczalne dla drugiej klasy jakości wód powierzchniowych. Średnie stężenie azotu amonowego w ściekach opadowych przyjmowało wartość 1,16 g N-NH 4 m 3, a w wodach rowu i cieku wartości 0,81 i 0,93 g N-NH 4 m 3 mniejsze niż dopuszczalne dla drugiej klasy jakości wód. Stężenie azotu amonowego w wodzie podziemnej było znacznie mniejsze niż dopuszczalne dla drugiej klasy jakości wód podziemnych. Wiosną obserwowano zwiększone wartości stężeń azotu azotanowego (rys. 5). W tych okresach stężenie azotu azotanowego przekraczało wartości dopuszczalne dla wód powierzchniowych drugiej klasy jakości w próbkach, pobranych z cieku i dla wód podziemnych trzeciej klasy jakości w próbkach wody, pobranej z piezometru. Średnie stężenie azotu azotanowego w wodzie z rowu odwadniającego wynosiło 2,99 g N-NO 3 m 3 i było większe niż w ściekach opadowych 2,34 N-NO 3 m 3, ale nie przekraczało wartości dopuszczalnych dla drugiej klasy wód powierzchniowych. Największe wartości stężeń fosforanów występowały wiosną i jesienią (rys. 6). W całym okresie badawczym stężenie fosforanów w ściekach opadowych, w wodach rowu i cieku odbierających spływ przekraczało wartości dopuszczalne dla drugiej klasy jakości wód powierzchniowych. Średnie stężenie fosforu zawartego w fosforanach w ściekach opadowych z podwórza gospodarstwa w Falentach, a także w wodzie cieku odbierającego spływ przekraczały wartości dopuszczalne dla fosforu ogólnego w komunalnych ściekach oczyszczonych dla miejscowości o RLM większej niż 2000 [Rozporządzenie MŚ 2006]. Średnie stężenie fosforanów w ściekach opadowych z podwórza gospodarstwa w Falentach 7,85 g PO 4 m 3 oraz w wodach powierzchniowych 5,51 g PO 4 m 3 i 7,65 g PO 4 m 3 miało zbliżone wartości, znacznie przekraczające normę dopuszczalną dla wód powierzchniowych drugiej klasy jakości. Natomiast średnie stężenie fosforanów w wodzie podziemnej było znacznie mniejsze i wynosiło 2,27 g PO 4 m 3. Sezonowe zwiększenie wartości chemicznego zapotrzebowania na tlen występowało wiosną i jesienią (rys. 7). W całym okresie badań występowały przekroczenia wartości dopuszczalnych dla wód powierzchniowych drugiej klasy jakości. Średnia wartość ChZT w ściekach opadowych była znacznie większa niż w wodach powierzchniowych i wynosiła 141,0 g O 2 m 3, przekraczając normę dopuszczalną dla oczyszczonych ścieków komunalnych. Badania jakości odpływu wód opadowych w Biebrzy rozpoczęto w połowie 2009 r. po udrożnieniu systemu kanalizacyjnego. Wykonano dziesięć serii poboru próbek wód.

L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 127 9.11.10 4 3,5 N-NH 4 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 28.02.09 21.03.09 6.04.09 12.05.09 31.05.09 7.07.09 5.10.09 23.03.10 10.05.10 18.05.10 7.07.10 14.08.10 6.10.10 Najbliższy rów odw adniający Nearest draining channel Ciek Wschodni od Laszczek East stream from Laszczki Studnia stanow iska badaw czego Well on measuring point Piezometr Piezometer II klasa w ód pow ierzchniow ych II class of w ater quality III klasa w ód podziemnych III class of groundw ater quality Rys. 4. Przebieg zmienności stężenia azotu amonowego w okresie badań; źródło: Rozporządzenie MŚ [2008 a, b] Fig 4. Changes of the ammonium-nitrogen concentrations in the study period; source: Rozporządzenie MŚ [2008 a, b] Stężenie (gn/m 3 ) Concentration (gn/m 3 ) Stężenie, g N m 3 Concentration, g N m 3

128 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) 9 N-NO 3 8 7 6 5 4 3 2 1 0 28.02.09 21.03.09 6.04.09 12.05.09 31.05.09 7.07.09 5.10.09 23.03.10 10.05.10 18.05.10 7.07.10 14.08.10 6.10.10 9.11.10 Stężenie, g N m (gn/m 33 ) Concentration, gn/m g N m 3 ) 3 Najbliższy rów odw adniający Nearest draining channel Ciek Wschodni od Laszczek East stream from Laszczki Studnia stanow iska badaw czego Well on measuring point Piezometr Piezometer II klasa w ód pow ierzchniow ych II class of w ater quality II klasa w ód podziemnych II class of groundw ater quality Rys. 5. Przebieg zmienności stężenia azotu azotanowego w okresie badań w Falentach; źródło: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b] Fig 5. Changes of the nitrate-nitrogen concentrations in the study period in Falenty; source: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b]

L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 129 25 PO 4 20 15 10 5 0 Stężenie, Stężenie g PO 4 m (gpo4 3 /m3 Concentration, ) g (gpo4 4 m /m3 3 ) 28.02.09 21.03.09 6.04.09 12.05.09 31.05.09 7.07.09 5.10.09 23.03.10 10.05.10 18.05.10 7.07.10 14.08.10 6.10.10 9.11.10 Najbliższy rów odw adniający Nearest draining channel Ciek Wschodni od Laszczek East stream from Laszczki Studnia stanow iska badaw czego Well on measuring point Piezometr Piezometer II klasa w ód pow ierzchniow ych II class of w ater quality II klasa w ód podziemnych II class of groundw ater quality Rys. 6. Przebieg zmienności stężenia fosforanów w okresie badań w Falentach; źródło: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b] Fig. 6. Changes of the phosphate concentrations in the study period in Falenty; source: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b]

Stężenie, Stężenie g O2 m (go 3 2 /m Concentration, 3 ) g (go O2 m 2 /m 3 3 ) 350 CHZT 300 250 200 150 100 50 0 28.02.09 21.03.09 6.04.09 12.05.09 31.05.09 7.07.09 5.10.09 Najbliższy rów odw adniający Nearest draining channel Studnia stanow iska badaw czego Well on measuring point norma dla scieków oczyszczonych standard for treated sew age 23.03.10 10.05.10 18.05.10 7.07.10 14.08.10 6.10.10 Ciek Wschodni od Laszczek East stream from Laszczki Piezometr Piezometer II klasa w ód pow ierzchniow ych II class of w ater quality 130 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) Rys. 7. Przebieg zmienności wartości chemicznego zapotrzebowania na tlen w Falentach w okresie badań; źródło: Rozporządzenie MŚ [2006], Rozporządzenie MŚ [2008a] Fig. 7. Changes of the COD concentrations in Falenty in the study period; source: Rozporządzenie MŚ [2006], Rozporządzenie MŚ [2008a]

L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 131 Największe wartości stężeń azotu amonowego występowały wiosną i latem (rys. 8). Sporadycznie stężenie azotu amonowego w ściekach opadowych przekraczało wartości dopuszczalne dla drugiej klasy jakości wód powierzchniowych. Występowała wyraźna różnica między średnim stężeniem azotu amonowego w ściekach opadowych z ostatniej studzienki kanalizacyjnej, które wynosiło 1,95 g N-NH 4 m 3, a średnim stężeniem w wodach powierzchniowych 0,35 gn-nh 4 m 3 i podziemnych 0,34 gn-nh 4 m 3. Średnie stężenie wskaźnika w ściekach pobranych ze studzienki kanalizacyjnej przekraczało wartości dopuszczalne dla drugiej klasy wód powierzchniowych. Nie odnotowano ponadnormatywnych stężeń azotu azotanowego w ściekach opadowych pobranych ze studzienek kanalizacyjnych i zbiornika, ani w wodzie kanału Kuwasy (rys. 9). Największe średnie stężenie azotu azotanowego (3,39 g N-NO 3 m 3 ) występowało w próbkach wód podziemnych pobranych z piezometru, nie przekraczało jednak wartości dopuszczalnych dla drugiej klasy jakości wód powierzchniowych. Średnie stężenie azotu azotanowego w ściekach opadowych przyjmowało wartość 2,11 g N-NO 3 m 3, a w kanale Kuwasy 1,32 g N-NO 3 m 3 i było mniejsze niż wartości dopuszczalne dla drugiej klasy jakości wód powierzchniowych. Nie stwierdzono dużej różnicy stężeń azotu azotanowego w ściekach opadowych i wodzie powierzchniowej, inaczej niż w przypadku azotu amonowego. W ściekach opadowych pobranych ze studzienek kanalizacyjnych i zbiornika obserwowano największe wartości stężeń fosforanów (rys. 10). Średnie stężenie fosforu zawartego w fosforanach w ściekach opadowych z podwórza gospodarstwa w Biebrzy przekraczało wartości dopuszczalne dla fosforu ogólnego w komunalnych ściekach oczyszczonych dla miejscowości o RLM większej niż 2000 [Rozporządzenie MŚ 2006]. Średnie stężenie fosforanów w ściekach opadowych pobranych ze zbiornika wynosiło 9,53 g PO 4 m 3 i znacznie przekraczało wartości dopuszczalne dla drugiej klasy jakości wód powierzchniowych. Średnie stężenie fosforanów w kanale Kuwasy było znacznie mniejsze 0,23 g PO 4 m 3 i nie przekraczało tej wartości. Nie odnotowano również przekroczenia norm w przypadku stężenia fosforanów w próbkach wody pobranych z piezometru. Średnie wartości ChZT w próbkach wód pobranych ze zbiornika 221,54 g O 2 m 3 przekraczają wartości dopuszczalne dla ścieków oczyszczonych odprowadzanych do wód i do ziemi (rys. 11). Średnia wartość ChZT w wodzie z kanału Kuwasy wynosi 44,57 g O 2 m 3 i przekracza wartości dopuszczalne dla wód powierzchniowych drugiej klasy jakości. Wskaźnikiem wykazującym największe wartości w ściekach opadowych jest chemiczne zapotrzebowanie na tlen, przy czym na terenie Falent obserwowano duże wartości ChZT również w wodzie Cieku spod Laszczek, odbierającego spływ z podwórza. Obserwowano duże stężenia fosforanów (znacznie przekraczające wartości dopuszczalne dla wód powierzchniowych) w ściekach opadowych z podwórzy go-

Stężenie, g (gn/m N m 3 3 ) Concentration, (gn/m g 3 ) N m 3 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 18.05.09 1.06.09 25.06.09 23.07.09 N-NH 4 12.10.09 Studzienka nr 4 Well no 4 Studzienka nr 6 Well no 6 Zbiornik Runoff tank Piezometr Piezometer Kanał Kuw asy Kuw asa channel II klasa w ód pow ierzchniow ych II class of w ater quality I klasa w ód podziemnych I class of groundw ater quality 24.03.10 14.04.10 19.05.10 7.06.10 30.07.10 132 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) Rys. 8. Przebieg zmienności stężenia azotu amonowego w okresie badań w Biebrzy; źródło: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b] Fig. 8. Changes of the ammonium-nitrogen concentrations in the study period in Biebrza; source: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b]

Stężenie, g nie N m (gn/m 3 3 Concentration, ) (gn/m g N m 3 ) 3 7 N-NO 3 6 5 4 3 2 1 0 18.05.09 1.06.09 25.06.09 23.07.09 12.10.09 24.03.10 14.04.10 19.05.10 7.06.10 30.07.10 Studzienka nr 4 Well no 4 Studzienka nr 6 Well no 6 Zbiornik Runoff tank Piezometr Piezometer Kanał Kuw asy Kuw asa channel II klasa w ód pow ierzchniow ych II class of w ater quality I klasa w ód podziemnych I class of groundw ater quality II klasa w ód podziemnych II class of groundw ater quality Rys. 9. Przebieg zmienności stężenia azotu azotanowego w okresie badań w Biebrzy; źródło: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b] Fig. 9. Changes of the nitrate-nitrogen concentrations in the study period in Biebrza; source: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b] L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 133

Stężenie, Stężenie g PO4 m (gpo 3 4 /m 3 Concentration, ) (gpo g PO4 m 4 /m 3 ) 3 18 PO 4 16 14 12 10 8 6 4 2 0 18.05.09 1.06.09 25.06.09 23.07.09 12.10.09 24.03.10 14.04.10 19.05.10 7.06.10 30.07.10 Studzienka nr 4 Well no 4 Studzienka nr 6 Well no 6 Zbiornik Runoff tank Piezometr Piezometer Kanał Kuw asy Kuw asa channel II klasa w ód pow ierzchniow ych II class of w ater quality I klasa w ód podziemnych I class of groundw ater quality Rys. 10. Przebieg zmienności stężenia fosforanów w okresie badań w Biebrzy; źródło: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b] 134 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) Fig. 10. Changes of the phosphate concentrations in the study period in Biebrza; source: Rozporządzenie MŚ [2008 a,b]

Stężenie, Stężenie g O2 m (go 2 /m 3 3 ) Concentration, (go g O2 m 2 /m 3 ) 3 300 250 200 150 100 50 0 18.05.09 1.06.09 25.06.09 CHZT 23.07.09 Studzienka nr 4 Well no 4 Studzienka nr 6 Well no 6 Zbiornik Runoff tank Piezometr Piezometer Kanał Kuw asy Kuw asa channel norma dla scieków oczyszczonych standard for treated sew age II klasa w ód pow ierzchniow ych II class of w ater quality Rys. 11. Przebieg zmienności wartości chemicznego zapotrzebowania na tlen w Biebrzy w okresie badań; źródło: Rozporządzenie MŚ [2006], Rozporządzenie MŚ [2008a] Fig. 11. Changes of the COD concentrations in Biebrza in the study period; source: Rozporządzenie MŚ [2006], Rozporządzenie MŚ [2008a] 12.10.09 24.03.10 14.04.10 30.07.10 L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 135

136 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 12 z. 1 (37) spodarstw w Falentach i Biebrzy, a także w wodzie Cieku spod Laszczek w Falentach. W przeliczeniu na fosfor stężenia te przekraczały wartości dopuszczalne dla oczyszczonych ścieków komunalnych z dużych miejscowości. Stężenie azotanów było porównywalne w ściekach opadowych z podwórzy gospodarstw i w wodach powierzchniowych oraz podziemnych i utrzymywały się na poziomie pierwszej klasy jakości wód, z wyjątkiem wody z piezometru w Biebrzy. Stężenie azotu amonowego było większe w ściekach opadowych w Biebrzy, a mniejsze w wodach powierzchniowych i podziemnych. Rozkład stężeń zanieczyszczeń w ściekach opadowych i wodach powierzchniowych może świadczyć o większym wpływie zanieczyszczeń z gospodarstwa w Falentach na środowisko wodne. WNIOSKI Na podstawie analizy wyników badań prowadzonych w latach 2009 2010 sformułowano poniższe wnioski. 1. Wpływ ścieków opadowych na wody powierzchniowe był ograniczony, zwłaszcza w gospodarstwie prowadzącym chów bydła w Biebrzy. 2. Wody deszczowe z podwórzy ferm chowu bydła w Falentach i Biebrzy odprowadzają duże ilości związków organicznych. Średnie wartości ChZT w ściekach opadowych z gospodarstwa w Falentach wynosiły 141,00 g O 2 m 3, a z gospodarstwa w Biebrzy 221,54 g O 2 m 3, co przekracza wartość dopuszczalną dla ścieków odprowadzanych do wód i do ziemi. 3. W odpływie wód deszczowych z badanych gospodarstw prowadzących chów bydła występowały znaczne ilości fosforanów. Średnie stężenie fosforanów w ściekach opadowych w Falentach wynosiło 7,85 g PO 4 m 3, a w Biebrzy 9,53 g PO 4 m 3. 4. W ciekach odbierających spływ wód deszczowych z podwórzy gospodarstw prowadzących chów bydła występowały zwiększone wartości chemicznego zapotrzebowania na tlen. W Cieku Wschodnim spod Laszczek, średnia wartość ChZT wynosiła 87,80 g O 2 m 3, a w kanale Kuwasy 44,57 g O 2 m 3. 5. Na terenach badanych gospodarstw w Falentach i w Biebrzy obserwowano zwiększone stężenie azotu azotanowego w wodach podziemnych pierwszej warstwy wodonośnej. LITERATURA DORUCHOWSKI G., HOŁOWNICKI R. 2003. Przyczyny i zapobieganie skażeniom wód i gleby wynikającym ze stosowania środków ochrony roślin. Zeszyty Edukacyjne. Z. 9 s. 96 115. ROSSA L. 2003. Zanieczyszczenia wody gruntowej w bezpośrednim sąsiedztwie obiektów hodowlanych Zakładu doświadczalnego w Falentach. Woda Środowisko Obszary Wiejskie. T. 3. Z. specj. (6) s. 149 157.

L. Rossa: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych 137 ROSSA L., SIKORSKI M. 2006. Ocena stopnia zanieczyszczenia wód deszczowych odprowadzanych z zabudowanych obszarów wiejskich. Ochrona Środowiska. Nr 2 s. 47 52. SAPEK B. 2002. Jakość gleby i wody w gospodarstwach demonstracyjnych Zeszyty Edukacyjne. Z. 7 s. 57 71. SAPEK A., SAPEK B., PIETRZAK S. 2000. Rola produkcji zwierzęcej w rozpraszaniu składników nawozowych z rolnictwa do środowiska. W: Dobre praktyki w rolnictwie, sposoby ograniczania zanieczyszczeń wód. Przysiek. RCDRRiOW s. 5 31. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego Dz.U. 2006 nr 137 p. 984 z późn. zm. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 sierpnia 2008 r. (a) w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych Dz.U. 2008 nr 162 p.1008n Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 lipca 2008 r. (b) w sprawie kryteriów i sposobów oceny stanu wód podziemnych. Dz.U. 2008 nr 143 p. 896. Ludmiła ROSSA SURFACE AND GROUND WATER POLLUTION BY THE OUTFLOW OF RUNOFF WATER FROM CATTLE BREEDING FARMS Key words: cattle breeding farms, runoff waters, water pollution S u m m a r y Storm water studies were carried out in two cattle farms. The aim of this study was to determine the real concentration of pollutants discharged from farmyards. Storm water drainage system built in the farm in Falenty and the existing storm drainage system in the Biebrza were used for this purpose. Samples of runoff water, surface water and groundwater were collected in the years 2009 2010. Concentrations of ammonium ions, nitrates, phosphates, and chemical oxygen demand were determined. Increased concentrations of chemical oxygen demand and phosphates were found in runoff waters. Most parameters had lower concentrations in surface than in runoff waters.