Pomiary podstawowych parametrów wody w Jeziorze Dominickim, Kanale Boszkowskim i Jeziorze Wielkim z maja 2014 roku. dr Przemysław NOWACKI PROECO Boszkowo, maj 2014 r.
Do celów monitoringu podstawowych parametrów wody wybrano następujące : - na J. Dominickim,
- w Kanale Boszkowskim i na J. Wielkim, Wykonano pomiary następujących parametrów wody: ph, przewodnictwa, temperatury, nasycenia tlenem, stężenia fosforanów, stężenia azotu azotynowego, stężenia azotu azotanowego, stężenia azotu amonowego, dla J. Dominickiego i J. Wielkiego wykonano także pomiar widzialności krążka Secchiego. 1. ph - wskazuje na to, że w roztworze zawarte są jony wodorowe (H+). Wpływa także na rozpuszczalność wielu substancji, jak również na aktywność większości systemów biologicznych. Skala ph zawiera się w przedziale od 0 do 14. Woda o ph poniżej 7 ma odczyn kwaśny, o ph powyżej 7 odczyn zasadowy. Większość wód naturalnych ma odczyn od
słabego kwaśnego do słabo zasadowego, o wartościach ph od 6 do 8,5. Wartości mniejsze mają często wody podziemne, o wysokiej mineralizacji, wody kopalniane oraz wody z terenów błotnistych. W zbiornikach stojących zauważa się dzienne i związane z daną porą roku wahania wartości ph. Wartość ph wzrasta do około 9 po południu i zmniejsza się wieczorem. Wartość ph spada do wartości porannej równej 7-7,5, a następnie ponownie wzrasta. Podobne prawidłowości dotyczą wahań w określonych porach roku. Uzyskane wyniki pomiarów pokazują, że w J. Dominickim wartość ph była praktycznie identyczna na wszystkich badanych punktach i była nieznacznie podwyższona względem ph neutralnego być może ze względu na porę dnia wykonywania pomiaru (południe) i przeprowadzające fotosyntezę rośliny wodne oraz glony fitoplanktonowe (w toni wodnej). Z kolei w Kanale ph było zróżnicowane (różny rodzaj brzegów i sąsiadujących z kanałem terenów, a także dopływów), natomiast w J. Wielkim było już wyraźne zasadowe ze względu na silny zakwit glonów fitoplanktonowych w wodzie (wyraźne mętne i zielone zabarwienie wody).
2. Przewodnictwo jest to parametr określający ilość substancji mineralnych rozpuszczonych w wodzie, w postaci kationów i anionów. Pomiar tego parametru pozwala na przybliżone określenie ilości substancji mineralnych rozpuszczonych w wodzie. Pomiar przewodności przeprowadza się konduktometrem w określonej temperaturze. Podczas pomiaru pomiędzy elektrodami przepuszczany jest prąd, a wynik w sposób pośredni wskazuje stężenie rozpuszczonych sub. mineralnych im większe ich stężenie, tym wyższa przewodność. Wynik podawany jest w jednostkach μs/cm (S simens, czyli odwrotność oma). Pomiar tego parametru może być podstawową informacją dotyczącą tego czy woda, którą badamy (przy kilku pomiarach/kilku punktach odniesienia) jest zanieczyszczana substancjami mineralnymi takimi jak np. jony różnych postaci fosforu, jony różnych postaci azotu, które z kolei mogą zwiększać trofię (żyzność wody) i doprowadzać do powstawania zakwitów glonów fitoplanktonowych, nitkowatych, a także sinic, które m.in. nadają mętne i zielone zabarwienie wodzie, zmniejszając jej przezroczystość szczególnie w okresie wysokich, letnich temperatur. Uzyskane wyniki dla J. Dominickiego są na stabilnym poziomie, natomiast wyniki w Kanale i J. Wielkim pokazują zróżnicowanie tych obiektów (ich wód) pod względem zawartości substancji mineralnych rozpuszczonych w wodzie. Najwyższe wartości (jeszcze nie wysokie, ale jednak wyraźnie wyższe od tła czyli od wody z Jeziora Dominickiego (pkt. 4) dopływającej do Kanału) mają przy Rowie Grotnickim (pkt. 3) oraz przy rowie z łąk/pól (pkt. 2).
J. Dominickie przewodnictwo 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 425 427 423 423 426 3. Temperatura wartości temperatury na wszystkich punktach badawczych wahają się nieznacznie. O około stopień wyższa jest woda w J. Wielkim. W Kanale, z kolei następuje jej spadek, aż do wartości 18,5 C przy ujściu rowu Grotnickiego, prawdopodobnie na skutek dopływających tych rowem wód o niższej temperaturze. Dalej natomiast widać już ponowy wzrost temperatury (pkt. 4) jako wpływ wód J. Dominickiego. Woda w J. Dominickim ma natomiast temperaturę wyrównaną.
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie 25 20 22,6 20 18,5 21,2 temperatura 15 10 5 0 1 2 3 4 Jez. Dominickie 25 20 20 20,5 21 20 20,5 temperatura 15 10 5 0 4. Nasycenie tlenem parametr ten mówi o tym jaka jest zawartość tlenu w wodzie i jednocześnie jest to parametr o największych wahaniach w ciągu doby. Wraz ze wzrostem temperatury wody maleje jego rozpuszczalność w wodzie. Na jego wartość wpływ ma także ruch wody (im większe falowanie tym lepsze nasycenie tlenem wody), roślinność makrofitowa (rośliny zanurzone porastające dno - produkują tlen), a także drobne organizmy fitoplanktonowe (mikroskopijne roślin, które także produkują tlen). Produkcja tlenu przez rośliny jest zjawiskiem ubocznym procesu fotosyntezy. Niestety w przypadku występowania silnych zakwitów glonów fitoplanktonowych w wodzie (zielona, czasem wręcz mętna woda) nasycenie wody tlenem może gwałtownie wrastać, do wartości o wiele powyżej 100%,
natomiast w ciągu nocy, może gwałtownie maleć. Tak wysokie stężenia tlenu w wodzie, mniej więcej powyżej 150% mogą mieć już negatywny wpływ na organizmy wodne. W przypadku cieków niskie nasycenie tlenem może mówić o jego zużywaniu na procesy mineralizacji materii organicznej niesionej przez wody cieku. Bardzo wysoka wartość nasycenia tlenem na punkcie w J. Wielkim świadczy o bardzo intensywnym zakwicie wody, natomiast pomiary w Kanale mogą informować o jego zużywaniu w procesach mineralizacji materii organicznej spływającej z terenu i dopływającej ciekami. Nasycenie tlenem na J. Dominickim nie jest negatywnie wysokie. Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie nasycenie tlenem 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 188 77 75 51 1 2 3 4 Jez. Dominickie nasycenie tlenem 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 107 105 111 103 105 5. Zawartość fosforanów fosfor jest jedną z substancji biogennych wpływających na trofię ( żyzność ) zbiornika wodnego. Fosforany (najczęściej w formie jonów ortofosforanowych)
stanowią jego formę mineralną, która jest bezpośrednio dostępna dla roślin, ale także dla fitoplanktonu, powodując jego nadmierny wzrost (zakwity wody). Jeziora, które mają podwyższoną zawartość fosforanów charakteryzują się w sezonie wegetacyjnym niską przezroczystością wody na skutek dużej produkcji fitoplanktonu. Bardzo często wody takie mają intensywny kolor zielony. Z wielu obserwacji i badań wynika, że wartością graniczną stężenia fosforanów w wodzie, dla powstawania zakwitów glonów fitoplanktonowych jest wartość 0,05 mgpo4/l. Fosforany dostają się do jezior m.in. w postaci nawozów spływających z pól, ścieków bytowogospodarczych, spływów z oczyszczalni, ale także w niewielkich ilościach z obszaru łąk i lasów. Możliwe jest także tzw. wewnętrzne zasilanie, które ogólnie rzecz ujmując, polega na tym, że pewna pula biogenów, w tym też fosfor (fosforany) krążą pomiędzy tonią wodną a osadami dennymi zbiornika w cyklu rocznym, a na intensywność tego procesu ma m.in. wpływ zawartość jonów żelaza w osadach oraz natlenienie wód przydennych (nadosadowych). Na punkcie 3 na Kanale zmierzono bardzo dużą wartość fosforanów. Świadczy to o dopływie w tym rejonie zanieczyszczeń, czy to w postaci nawozów niesionych z pól, popłuczyn gospodarczych, czy wręcz ścieków. Ponieważ punkt ten to wypływ wód rowu Grotnickiego, to jest bardzo prawdopodobne, że zrzut do rowu oczyszczonego ścieku z oczyszczalni w Grotnikach powoduje taką sytuację. Należy pamiętać, że nawet oczyszczalnia, która spełnia normy co do wartości stężenia fosforanów w oczyszczonym ścieku, który jest spuszczany do odbiornika w tym przypadku rowu Grotnickiego może zanieczyszczać ekosystem kanału, gdyż wartości norm dla ścieków oczyszczonych są znacząco wyższe od wartości granicznej stężenia 0,05 mgpo4/l, mogącego wywołać zakwit fitoplanktonu. Innymi słowy, nawet najsprawniej działająca oczyszczalnia stanowi zagrożenie dla naturalnego i zdrowego ekosystemu wodnego, bo jej zrzuty ścieków oczyszczonych regularnie podwyższają trofię (żyzność) wody. Dla wartości zmierzonej na pkt. 3 przy rowie Grotnickim, stężenie fosforanów przekracza 8,5x wartość graniczną dla wywołania zakwitów fitoplanktonu. Dodatkowo należy pamiętać, że określone w przepisach m.in. najwyższe dopuszczalne wartości fosforu, czy też minimalne procenty jego redukcji dla oczyszczonych ścieków bytowych i komunalnych, dotyczą średniej rocznej wartości tego wskaźnika minimalna ilość próbek do uśrednienia w roku, w zależności od wielkości oczyszczalni to 2 do 24 (czyli w przeliczeniu na dni to 0,5% do 6,5% w skali 360 dni w roku). Zatem nie trudno sobie wyobrazić, że w pozostałe dni mogą zdarzyć się sytuacje niesprawnej pracy oczyszczalni i spuszczania niedoczyszczonych ściekówdo naturalnych odbiorników jakimi są rzeki, kanały i rowy, a dalej jeziora. Na J. Dominickim wartość fosforanów jest bardzo niska co może świadczyć o dobrym stanie jeziora i jest wciąż daleka od wartości mogących wywołać silne zakwity fitoplanktonowych glonów i sinic.
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie 0,450 0,425 0,400 0,350 fosforany 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 0,066 0,076 0,033 1 2 3 4 Jez. Dominickie 0,450 0,400 0,350 0,300 fosforany 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010 6. Zawartość form azotu azot jest kolejną, po fosforze, substancją biogenną dostającą się do jeziora ze zlewni i powodującą wzrost żyzności zbiornika. Organizmy fitoplanktonowe korzystają z niego w trakcie swojego wzrostu. Azot trafiający do wód w postaci ścieków jest najczęściej w formie amonowej (azot amonowy), następnie na skutek procesów biochemicznych ulega przekształceniu do formy azotanowej (azot azotynowy), która jest stosunkowo nietrwała, i dalej, na skutek kolejnych procesów, do formy azotanowej (azot azotanowy) wykorzystywanej przez organizmy fitoplanktonowe. Poziom każdej z form azotu mierzonej na punktach badawczych jest dość wyrównany szczególnie niski w J. Dominickim - poza punktem 3 na Kanale Boszkowskim. Tutaj widać znaczne odstępstwa bardzo wysokie wartości wszystkich form azotu. Zapewne jest to bezpośredni wpływ spuszczanych do rowu Grotnickiego oczyszczonych ścieków z oczyszczalni, których poziomy parametrów, nawet jeśli pozostają w zakresie norm dla oczyszczalni, są dalece odbiegające od tego, co powinno być odnotowywane w zdrowym cieku wodym.
Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie 0,12 0,10 0,102 azot amonowy 0,08 0,06 0,04 0,02 0,02 0,02 0,02 0,00 1 2 3 4 Jez. Dominickie 0,12 0,10 azot amonowy 0,08 0,06 0,04 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,00 Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie 0,400 0,350 0,341 azot azotynowy 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,016 0,048 0,027 0,000 1 2 3 4
Jez. Dominickie 0,400 0,350 azot azotynowy 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,016 0,012 0,017 0,016 0,012 0,000 Kanał "Boszkow ski" i J. Wielkie 5,0 4,5 4,54 4,0 azot azotanowy 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,1 0,46 0,16 0,0 1 2 3 4 Jez. Dom inickie 5 azot azotanowy 4 3 2 1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0
7. Widzialność pomiar tego parametru wykonywany jest przy użyciu krążka Secchiego, który zanurzany w wodzie w momencie kiedy przestaje być w niej widoczny informuje o przezroczystości wody. Dodatkowo pomiar taki, z pewnym uśrednieniem można traktować także jako informację o tym, jak głęboko światło ma możliwość penetrowania wody w danym zbiorniku jest to dwukrotność wartości widzialności krążka Secchiego a zatem, jak głęboko sięga tzw. strefa fotyczna, czyli ta w której rośliny (zarówno fitoplankton jak i makrofity) mogą przeprowadzać fotosyntezę. W przypadku J. Wielkiego przezroczystość była bardzo niska, ok. 10 cm. W Kanale, który jest bardzo płytki, szczególnie na odcinku oddziaływania Rowu Grotnickiego (z trudnością udało się przepłynąć dalej) przezroczystość wody była do dna, którego głębokość wahała się od 10 do 50 cm. Natomiast wyniki pomiaru widzialności krążka Secchiego dla J. Dominickiego były bardzo dobre. Tutaj widzialność wahała się w granicach 2,3 do 3,0 m. Zatem strefa fotyczna, umożliwiająca występowanie roślinności makrofitowej (która konkuruje z fitoplanktonem o biogeny, dzięki czemu często ogranicza rozwój fitoplanktonu i występowanie tzw. zakwitów ), sięgała do głębokości 4,6 6,0 m, pozwalając w wielu miejscach dna na całkowite jego pokrycie przez rośliny. To z kolei ma także pozytywny wpływ mechaniczny na dno jeziora, stabilizując jego osady i uniemożliwiając ich podrywanie (resuspensję) do toni wodnej, co mogłoby zmniejszyć przezroczystość. Opis cech jezior Dominickiego wraz z planem batymetrycznym można znaleźć na stronie e-boszkowa (http://e-boszkowo.pl/?id=70&id_artykulu=60) Opis cech jeziora Wielkiego można również znaleźć na stronie e-boszkowa (http://e-boszkowo.pl/index.php?id=70&nav_p=2&id_artykulu=57) Z kolei na stronach internetowych Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Poznaniu można znaleźć wyniki badań dla J. Dominickiego z roku 2011 (http://poznan.wios.gov.pl/gis/ocena2011/jeziora2011/klasyfikacja_wskaznikow_2011/jez_ Dominickie_2011.pdf) oraz z roku 2013 (http://poznan.wios.gov.pl/gis/ocena2014/jeziora/jez_dominickie_2013.pdf)