SEZONOWE I PRZESTRZENNE ZMIANY WYBRANYCH WSKAŹNIKÓW JAKOŚCI WODY ZBIORNIKA GOCZAŁKOWICE Maciej KOSTECKI, Joanna KERNERT, Witold NOCOŃ, Krystyna JANTA-KOSZUTA
Wstęp Zbiornik Zaporowy w Goczałkowicach powstał w 1955 r. Dolinę Małej Wisły przegrodzono czołową zaporą ziemną oraz ograniczono zalew zaporą boczną w rejonie miejscowości Chybie i Strumień. Poza tymi obiektami brzegi zbiornika pozostawiono w stanie naturalnym. Powierzchnia zbiornika to 3200 ha, pojemność całkowita wynosi 165,6 hm 3. Podstawowym zadaniem zbiornika jest zaopatrzenie w wodę do picia ludności aglomeracji katowickiej i rybnickiej. Woda ujmowana ze zbiornika jest uzdatniania w Stacjach Uzdatniania Wody Goczałkowice i Strumień. Woda ujmowana ze zbiornika jest uzdatniania w Stacjach Uzdatniania Wody Goczałkowice i Strumień. Wodociąg grupowy GPW S.A. w Katowicach obejmuje swym zasięgiem obszar GOP, ROW i rejon Jaworzna o łącznej powierzchni około 4 300 km 2. Dostarcza wodę do 66 gmin województwa śląskiego i 3 gmin województwa małopolskiego. Z wodociągu tego korzysta około 3,4 mln mieszkańców.
Metodyka badań Zbiornik Goczałkowicki zasilany jest dwoma ciekami tj. rzeką Wisłą oraz potokiem Bajerka, a następnie woda odprowadzana jest upustami dennymi zapory. Przyjęto, że masy wodne przemieszczają się przez zbiornik, a w trakcie przemieszczania zmianie ulega jakość wody. W związku z tym stanowiska pomiarowe wyznaczono w dwóch transektach, z zamiarem uzyskania odpowiedzi na pytanie zarówno o jakość wody dopływającej do zbiornika z obu cieków jak i o zmiany zachodzące w zróżnicowanych morfometrycznie strefach zbiornika. Transekt Bajerki objął 4 stanowiska kontrolne. Wyznaczono je na linii łączącej ujście rzeki Bajerki do zbiornika ze strefą upustów dennych zapory. Transekt Wisły objął 5 stanowisk kontrolnych. Wyznaczono je na linii łączącej ujście rzeki Wisły do zbiornika ze strefą upustów dennych zapory.
Lokalizacja stanowisk kontrolnych w Zbiorniku Goczałkowice
Pkt 4 Pkt 3 Pkt 2 Pkt 1 Punkt pomiarow w transekcie Bajerki Azot amonowy mg N-NH + 4 /dm Azot azotynowy mg N-NO - 2 /dm 3 Azot azotanowy mg N-NO - 3 /dm 3 Azot org. rozp. mg Norg./dm 3 Azot całkowity mg Ncałk./dm 3 Ortofosforany mg P-PO - 4 Polifosforany mg P-PO -3 4 /dm 3 Fosfor org. rozp mg Porg./dm 3 Fosfor całkowity mg Pcałk./dm 3 Węgiel org. mg C/dm 3 ChZT mg O 2 /dm 3 BZT Chlorki mg Cl-/dm 3 Siarczany mg SO4-2/dm 3 Odczyn przewodność mikros/cm Zawiesina og. mg /dm 3 Tabela 1. Zestawienie wyników badań prowadzonych w 2010r. w punktach pomiarowych zlokalizowanych w transekcie Bajerki 3 /dm 3. mg O 2 /dm 3 Min 0,203 0,016 0,446 0,010 0,787 0,001 0,022 0,066 0,202 4,99 9,47 3 7,64 16,68 7,28 169 14 Max 0,885 0,030 1,849 1,110 3,324 0,132 0,188 0,965 1,183 9,95 25,60 7 13,45 28,43 9,25 209 28 Śr 0,490 0,023 1,166 0,500 2,179 0,042 0,109 0,394 0,545 7,89 19,18 6 10,32 21,66 8,09 189 20 SD 0,281 0,007 0,521 0,334 0,858 0,047 0,053 0,307 0,327 1,75 5,79 2 2,11 4,08 0,70 15 4 Min 0,013 0,014 0,732 0,210 1,570 0,001 0,054 0,142 0,347 4,92 9,38 2 7,51 16,55 7,69 168 12 Max 0,591 0,029 1,394 0,700 2,510 0,229 0,267 1,071 1,354 9,84 28,80 7 14,06 22,16 8,75 209 19 Śr 0,340 0,020 1,156 0,549 2,065 0,050 0,148 0,474 0,671 6,83 17,84 4 10,51 20,29 8,19 190 16 SD 0,178 0,006 0,266 0,173 0,358 0,083 0,093 0,300 0,340 1,52 6,27 2 2,32 1,95 0,43 15 3 Min 0,031 0,013 0,550 0,230 1,348 0,001 0,050 0,011 0,189 5,02 6,60 2 7,62 17,12 7,78 169 12 Max 0,650 0,031 1,797 0,630 3,406 0,212 0,325 1,247 1,350 8,46 22,37 7 15,46 22,54 8,87 214 22 Śr 0,456 0,020 1,033 0,471 2,123 0,073 0,124 0,294 0,491 6,43 15,81 4 10,89 20,51 8,13 193 16 SD 0,209 0,007 0,441 0,143 0,727 0,084 0,097 0,425 0,424 1,04 5,04 2 2,74 1,82 0,43 17 3 Min 0,163 0,011 0,485 0,010 1,404 0,003 0,009 0,017 0,091 4,44 11,73 2 7,44 16,45 7,71 169 9 Max 0,570 0,030 2,250 0,560 3,270 0,130 0,376 1,440 1,820 6,75 18,58 5 14,41 22,51 9,01 214 17 Śr 0,440 0,020 1,200 0,410 2,070 0,050 0,150 0,340 0,540 5,75 15,82 4 10,95 20,40 8,19 192 12 SD 0,150 0,010 0,560 0,190 0,650 0,040 0,145 0,490 0,509 0,97 2,46 1 2,56 2,12 0,51 17 3
Pkt E Pkt D Pkt C Pkt B Pkt A Punkt pomiarow w transekcie Bajerki Azot amonowy mg N-NH + 4 /dm Azot azotynowy mg N-NO - 2 /dm 3 Azot azotanowy mg N-NO - 3 /dm 3 Azot org. rozp. mg Norg./dm 3 Azot całkowity mg Ncałk./dm 3 Ortofosforany mg P-PO -3 4 /dm 3. Polifosforany mg P-PO -3 4 /dm 3 Fosfor org. rozp mg Porg./dm 3 Fosfor całkowity mg Pcałk./dm 3 Węgiel org. mg C/dm 3 ChZT BZT Chlorki mg Cl-/dm 3 Siarczany mg SO4-2/dm 3 Odczyn przewodność mikros/cm Zawiesina og. mg /dm 3 Tabela 2. Zestawienie wyników badań prowadzonych w 2010r. w punktach pomiarowych zlokalizowanych w transekcie Wisły mg O 2 /dm 3 mg O 2 /dm 3 Min 0,255 0,016 1,303 0,110 1,919 0,017 0,031 0,063 0,126 3,17 6,60 2 7,45 18,71 7,45 197 3 Max 0,658 0,059 4,031 0,630 5,033 0,186 0,147 1,373 1,516 6,85 18,40 8 21,55 31,02 8,13 293 108 Śr 0,421 0,030 2,061 0,310 2,822 0,075 0,084 0,383 0,542 5,38 14,52 6 13,75 24,70 7,70 242 31 SD 0,159 0,016 1,056 0,207 1,203 0,063 0,039 0,500 0,504 1,52 4,59 2 5,53 4,67 0,32 42 40 Min 0,052 0,016 0,914 0,350 1,509 0,003 0,052 0,136 0,233 4,08 24,23 3 8,00 18,16 7,82 168 12 Max 0,813 0,030 2,317 0,560 3,510 0,056 0,248 1,300 1,458 7,17 30,40 5 13,69 23,15 8,94 221 28 Śr 0,454 0,022 1,695 0,432 2,603 0,031 0,117 0,481 0,628 5,94 27,36 4 10,51 20,72 8,30 195 19 SD 0,299 0,006 0,568 0,070 0,754 0,020 0,068 0,428 0,441 1,04 2,13 1 2,09 1,87 0,45 17 6 Min 0,318 0,018 0,771 0,350 1,711 0,003 0,056 0,071 0,112 4,52 10,48 3 7,640 17,24 7,83 171 5 Max 0,698 0,031 2,589 0,490 3,668 1,061 0,329 1,192 1,461 7,73 17,03 7 13,23 26,27 8,58 213 20 Śr 0,520 0,023 1,283 0,417 2,242 0,210 0,167 0,324 0,673 6,00 13,69 5 9,846 20,80 8,16 192 14 SD 0,132 0,006 0,694 0,063 0,777 0,418 0,126 0,431 0,585 1,23 2,37 1 2,035 3,28 0,31 14 6 Min 0,031 0,013 0,550 0,230 1,348 0,001 0,050 0,011 0,189 5,02 6,60 2 7,620 17,12 7,78 169 12 Max 0,650 0,031 1,797 0,630 3,406 0,212 0,325 1,247 1,350 8,46 22,37 7 15,46 22,54 8,87 214 22 Śr 0,456 0,020 1,033 0,471 2,123 0,073 0,124 0,294 0,491 6,43 15,81 4 10,89 20,51 8,13 193 16 SD 0,209 0,007 0,441 0,143 0,727 0,084 0,097 0,425 0,424 1,04 5,04 2 2,737 1,82 0,43 17 3 Min 0,163 0,011 0,485 0,01 1,404 0,003 0,009 0,017 0,091 4,44 11,73 2 7,44 16,45 7,71 169 9 Max 0,57 0,03 2,25 0,56 3,27 0,13 0,380 1,44 1,82 6,75 18,58 5 14,41 22,51 9,01 214 17 Śr 0,44 0,02 1,20 0,41 2,07 0,050 0,150 0,340 0,540 5,75 15,82 4 10,95 20,40 8,19 192 12 SD 0,15 0,01 0,56 0,19 0,65 0,040 0,140 0,490 0,590 0,97 2,46 1 2,56 2,12 0,51 17 3
Klasy czystości wody zbiornika Goczałkowice Transekt Wisły Transekt Wisły P-ogólny ChZT BZT 5 ph N-Kjeld. N-NO 3 N-NH 4 Cl - SO 2-4 Przew. C org. Pkt. A pow.ii I - II I -pow. II I I - II I - II I I I I I Pkt. B pow.ii pow. II I II I - II I - II I - II I - II I I I I Pkt. C pow.ii I - II I -pow. II I - II I - II I - II I I I I I Pkt. D pow.ii I - II I - II I - II I - II I - II I I I I I Pkt. E pow.ii II I - II I - II I - II I - II I I I I I
Klasy czystości wody zbiornika Goczałkowice Transekt Bajerki Transekt Bajerki P-ogólny ChZT BZT 5 ph N-Kjeld. N-NO 3 N-NH 4 Cl - SO 2-4 Przew. C org. Pkt. 1 pow.ii I- pow. II I pow. II I -pow. II I - II I I - II I I I I Pkt. 2 pow.ii I- pow. II I -pow. II I - II I - II I I I I I I Pkt. 3 pow.ii I -pow. II I -pow. II I - II I I I I I I I Pkt 4 pow.ii II I - II I - II I I - II I I I I I
Wnioski Badania wykazały, że mimo niskich stężeń wskaźników a zatem dobrej jakości wody, możliwe jest uchwycenie zmian i logiczne wytłumaczenie ich przebiegu. Zaobserwowane zmiany jakości wody w górnej, płytkiej strefie zbiornika poniżej ujścia rzeki Wisły wskazują na konieczność zwrócenia uwagi na płytkie strefy zbiornika o dużej aktywności biologicznej. Przebiegające tam zjawiska oraz zachodzące procesy mogą wywierać istotny wpływ na kształtowanie jakości wody. Wyniki badań wskazują, że stan hydrochemiczny zbiornika jest lepszy niż sugerowany przez współczynnik Schindlera. Niewątpliwie wpływ na to ma polimiktyczny charakter zbiornika i wynikające z tego dobre warunki tlenowe.
Wnioski Ograniczenie wprowadzanego do zbiornika ładunku fosforu organicznego, będącego dominującą formą tego pierwiastka, poprzez poprawę gospodarki wodno-ściekowej zwłaszcza w zlewni rzeki Wisły, w znaczący sposób poprawi jakość wody w zbiorniku. Odnosząc się do definicji oceny stanu ekologicznego zamieszczonego w Ramowej Dyrektywie Wodnej stwierdzono wstępnie, że RDW nie uwzględnia limnicznych ekosystemów antropogenicznych jakimi są zbiorniki zaporowe (mające charakterystyczne cechy i właściwości) [4]. Zatem warto rozważyć uzupełnienie tej luki chociażby ze względu na dużą i wciąż wzrastającą liczbę zbiorników zaporowych oraz ich rolę w gospodarce wodnej.
Piśmiennictwo Rzętała M., Funkcjonowanie zbiorników wodnych oraz przebieg procesów limnicznych w warunkach zróżnicowanej antropopresji na przykładzie regionu górnośląskiego, Katowice: Wydawnictwo Uniwersytetu www.zizozap.pl Bojarski A., Wojtas S., Instrukcja utrzymania i eksploatacji. Zbiornika wodnegogoczałkowice. Część I Ogólna, Cermet-Bud Sp. z o.o., Kraków, 2005 Ramowa Dyrektywa Wodna 2000/60/WE (RDW) z dnia 23 października 2000 r.
Badania zostały wykonane w ramach projektu Zintegrowany system wspomagający zarządzaniem i ochroną zbiornika zaporowego współfinansowanego z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego www.zizozap.pl