INSPEKCJA OCHRONY ŚRODOWISKA WOJEWÓDZKI INSPEKTORAT OCHRONY ŚRODOWISKA W BYDGOSZCZY STAN CZYSTOŚCI JEZIORA WIELECKIEGO W 2006 ROKU opracował: mgr Dawid Szatten BYDGOSZCZ 2007 2
SPIS TREŚCI 1. CHARAKTERYSTYKA ŚRODOWISKOWA ZLEWNI I MISY JEZIORNEJ JEZIORA WIELECKIEGO 4 2. PODATNOŚĆ JEZIORA WIELECKIEGO NA DEGRADACJĘ 9 3. WARUNKI METEOROLOGICZNE PODCZAS PROWADZONYCH BADAŃ 10 4. CHARAKTERYSTYKA JAKOŚCI WÓD JEZIORA WIELECKIEGO 11 5. WNIOSKI 14 6. LITERATURA 15 7. ZAŁĄCZNIK NR 1 KARTA I PLAN BATYMATRYCZNY JEZIORA 8. ZAŁĄCZNIK NR 2 WYCIĄG Z BAZY DANYCH JEZIORA 9. ZAŁĄCZNIK NR 3 WYNIKI BADAŃ BIOLOGICZNYCH 3
1. CHARAKTERYZTYKA ŚRODOWSKOWA ZLEWNI I MISY JEZIORNEJ JEZIORA WIELECKIEGO Jezioro Wieleckie połoŝone jest w północno-zachodniej części województwa kujawsko-pomorskiego. LeŜy w powiecie nakielskim około 3 km na północny-zachód od miejscowości Mrocza. Jego wody wchodzą w skład południowej części Krajeńskiego Parku Krajobrazowego. Ryc. 1. Lokalizacja jeziora Wieleckiego na tle jednostek gminnych Według podziału fizyczno-geograficznego Kondrackiego (2002) analizowany obszar wchodzi w skład mezoregionu Pojezierze Krajeńskie naleŝącego do makroregionu Pojezierze Południowopomorskie. Znajdują się tu liczne formy terenu związane genetycznie z ostatnim zlodowaceniem mającym miejsce w plejstocenie. Na przewaŝającym obszarze morena falista jako dominująca forma ukształtowania terenu. Misa jeziorna zlokalizowana jest w dolinie rzeki Rokitki. Zlodowacenie północnopolskie reprezentowane jest w części wysoczyznowej przez gliny zwałowe, iły, mułki, piaski zastoiskowe oraz piaski i Ŝwiry wodnolodowcowe. Holocen zaznacza się w dnie doliny w postaci osadów jeziornych i utworów deluwialnych. Są to głównie piaski, namuły, gytie oraz torfy. 4
Ryc. 2. Ukształtowanie terenu okolic jeziora Wieleckiego Według regionalizacji klimatycznej Polski (Stachy 1987) monitorowane jezioro wchodzi w skład regionu pomorsko-warmińskiego. Roczne opady wynoszą około 550 mm, parowanie 480 mm, a średnia temperatura roczna 7,0 C 7,5 C. Układ sieci hydrograficznej na omawianym obszarze uwarunkowany jest ukształtowaniem terenu. Na zachodniej, silniej urozmaiconej wysokościowo części wysoczyzny krajeńskiej sieć wodna jest uboga. Wschodnia część wysoczyzny jest silniej rozczłonkowana, stąd sieć wodna występuje w większej ilości. Na wysoczyźnie dominują małe zbiorniki wodne oraz rowy melioracyjne odwadniające grunty orne. Zarówno głównym dopływem jak i odpływem jeziora Wieleckiego jest rzeka Rokitka. Płynie ona w zatorfionej dolinie wyciętej w wysoczyźnie krajeńskiej. W jej dnie występują liczne rowy melioracyjne. Jezioro Wieleckie zaliczane jest do typu genetycznego polodowcowego. Cechuje się ono nieznaczną głębokością maksymalną wynoszącą 1,1 m. Głęboczek znajduje się w centralnej części misy jeziornej. Głębokość średnia zbiornika wynosi 0,4 m. Linia brzegowa o długości 3260 m cechuje się współczynnikiem rozwinięcia (k) na poziomie 1,27. MoŜna stwierdzić Ŝe jezioro ma słabo rozwiniętą linię brzegową, kształtem nawiązującym do koła. 5
Objętość misy jeziornej wynosi 247,3 tys. m 3. Woda w misie jeziornej ulega wymianie w bardzo znacznym stopniu i oszacowana została na 2500% w ciągu roku. Ryc. 3. Sieć hydrograficzna okolic jeziora Wieleckiego Zlewnia bezpośrednia jeziora wynosi 2,48 km 2. W jej uŝytkowaniu dominują grunty orne stanowiące ponad połowę powierzchni. Zlewnia całkowita badanego jeziora o powierzchni 49,50 km 2 w większym stopniu zdominowana jest przez tereny rolnicze. Zajmują one ponad 70% jej powierzchni. Jej granica po zachodniej stronie przebiega ona zgodnie z działem IV rzędu, natomiast po wschodniej stronie biegnie działem dorzecza Odra-Wisła. 6
Ryc. 4. UŜytkowanie terenu okolic jeziora Wieleckiego 7
Tab. 1. Struktura uŝytkowania terenu zlewni bezpośredniej i całkowitej jeziora Wieleckiego wyszczególnienie bezpośrednia całkowita km 2 % km 2 % lasy 0,04 1,6 4,45 9,0 uŝytki zielone 0,47 19,0 5,58 11,3 wody 0,04 1,6 1,65 3,3 grunty orne 1,69 68,1 36,24 73,2 inne 0,24 9,7 1,58 3,2 OGÓŁEM 2,48 100,0 49,50 100,0 Jezioro Wieleckie nie posiada zinwentaryzowanych źródeł zanieczyszczeń. W pobliŝu znajduje się duŝa ferra tuczu trzody chlewnej. Ponadto za wzbudzający niepokój naleŝy uznać fakt rozlewania w ilości przemysłowej gnojowicy na polach odległych o około kilkaset metrów od linii brzegowej jeziora. Na badanym zbiorniku gospodarka rybacka jest prowadzona, a jezioro zalicza się do typu rybackiego linowo - szczupakowego. 8
2. PODATNOŚĆ JEZIORA WIELECKIEGO NA DEGRADACJĘ Jezioro Wieleckie charakteryzuje się wyjątkowo słabymi cechami morfometrycznymi, hydrograficznymi i zlewniowymi. Wszystkie wskaźniki (poza dominującym uŝytkowaniem zlewni bezpośredniej) otrzymały najsłabszą ocenę. Głębokość średnia wynosząca niecałe 0,4 m wywiera wpływ na niewielką objętość misy jeziora. Determinuje to brak wykształcania się stratyfikacji termicznej w okresie lata. Wody w całej toni cechują się wysoką temperaturą. W dalszej kolejności powoduje to wzrost wielkości dna czynnego kontaktującego się z ciepłymi masami wody. Pozwala to na wewnętrzne wzbogacanie wód w substancje biogenne. Wymiana wody w ciągu roku jest kolejnym słabym wskaźnikiem obrazującym łatwość dopływu materii (mineralnej jak i organicznej) z terenu zlewni. Wpływ zlewni na wody jeziora obrazuje takŝe współczynnik Schindlera. Jego słaba wartość wynika ze wspomnianej wcześniej małej objętości wód jeziora Wieleckiego. Sumaryczna ocena na poziomie 3,86 punktów umieszcza jezioro Wieleckie w najsłabszej kategorii podatności na degradację. Tab. 2. Ocena podatności na degradację wód jeziora Wieleckiego WIELECKIE wskaźnik wartość wskaźnika punktacja głębokość średnia 0,4 4 V jeziora / L jeziora 0,08 4 % stratyfikacji wód 0,0 4 P dna czynnego / V epilimnionu 2,14 4 % wymiany wody w roku 2500 4 współczynnik Schindlera 200,2 4 zagospodarowanie zlewni bezpośredniej > pola upraw. 3 SUMARYCZNA WARTOŚĆ KATEGORIA PODATNOŚCI 3,86 = poza kategorią Lokalizacja stanowisk badawczych na jeziorze Wieleckim i jego dopływach w 2006 roku 9
3. WARUNKI METEOROLOGICZNE PODCZAS PROWADZONYCH BADAŃ W 2006 roku pokrywa lodowa z mis jeziornych zaczęła zanikać pod koniec marca, aby ostatecznie ustąpić w pierwszej dekadzie następnego miesiąca. Podczas wiosennej serii badań pogodę kształtował wyŝ z centrum znajdującym się nad północnymi Niemcami. Z zachodu napływało ciepłe, polarnomorskie powietrze. Zachmurzenie było małe, wiatr słaby. Temperatura minimalna wynosiła ok. 12 C, natomiast maksymalna ok. 21 C. Pogodę w czasie letniej serii badawczej kształtował układ niskiego ciśnienia. Dominowały opady deszczu, przy okazji których występowały silne porywy wiatru. Temperatura maksymalna osiągnęła wartość ok. 26 C. 10
4. CHARAKTERYSTYKA JAKOŚCI WÓD JEZIORA WIELECKIEGO 1. Warunki termiczno tlenowe Podczas wiosennej serii badawczej temperatura wód jeziora Wieleckiego wynosiła 14,2 C w warstwie powierzchniowej, natomiast przy dnie była niŝsza o 0,1 C. Natlenienie górnych warstw wody wynosiło 122% i osiągnęło wartość 12,4 mg O 2 /l. Ze względu na niewielką głębokość maksymalną (1,1 m) wody całej misy jeziora Wieleckiego ulegają znacznym wpływom warunków atmosferycznych. Widoczne jest to doskonale podczas letniej serii badawczej. Wody w powierzchniowej warstwie nagrzały się do 27,1 C. Na dnie ich temperatura osiągnęła wartość 25,9 C. Zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie oscylowała w granicach 8,6-8,9 mg O 2 /l. W warstwie powierzchniowej natlenienie wody wynosiło 111%. 2. Związki organiczne Zawartość materii organicznej wyraŝanej wskaźnikiem ChZT-Cr wykazywało pozaklasową wartość 93,6 mg O2/l. Wartość BZT5 osiągnęło wynik 3,8 mg O2/l odpowiadający II klasie czystości. 3. Związki biogenne Fosforany badane w okresie wiosennym osiągnęły wartość 0,025 mg P/l. Odpowiadało to II klasie czystości. StęŜenie fosforu całkowitego w warstwie powierzchniowej odpowiadało I klasie czystości przyjmując wartość 0,050 mg P/l. StęŜenie azotu mineralnego na poziomie 0,18 mg N/l wskazuje na wykorzystanie go przez organizmy fitoplanktonowe. StęŜenie azotu ogólnego (1,33 mg N/l) odpowiadającego II klasie czystości, potwierdza ten fakt. Letnia seria badawcza ukazuje wzrost stęŝenia fosforu całkowitego do poziomu 0,110 mg P/l. RównieŜ azot całkowity przyjmuje gorsze wartości, odpowiadające III klasie czystości. 4. Przewodność elektrolityczna właściwa Przewodność elektrolityczna właściwa mierzona w okresie wiosennym osiągnęła wartość 393 ms/cm. Przekroczyła wartości odpowiadające III klasie czystości dla wód jeziorowych. Jednak wartość ta świadczy o mało intensywnej dostawie substancji mineralnej ze zlewni. 11
5. Wskaźniki dodatkowe Odczyn wód jeziora Wieleckiego w przypowierzchniowej warstwie wynosił 8,9. Kolejny wskaźnik zasadowość przyjął wartość 2,1 mval/l. Zmierzona została zawartość wapnia na poziomie 28,6 mg Ca/l oraz magnezu 8,6 mg Mg/l. 6. Analizy biologiczne Podczas wiosennej serii badawczej wartość chlorofilu a na poziomie 18,7 mg/m3 odpowiadała III klasie czystości. Tej samej klasie czystości odpowiadały równieŝ wartości suchej masy sestonu oraz przeźroczystości wody. Produkcja biologiczna opiewała na 4,8 mln osobników w 1 litrze wody. W składzie gatunkowym fitoplanktonu dominowały okrzemki z rodzaju Nitzschia acicularis. Latem wartości chlorofilu a równieŝ odpowiadały III klasie czystości. Pogorszeniu natomiast uległy stęŝenia suchej masy sestonu (13,6 mg/l) oraz przeźroczystości wody (0,7m). Przyjmowały wartości pozaklasowe. Zmniejszeniu uległ rozkwit fitoplanktonu do około 2,4 mln osobników w 1 litrze wody. W składzie gatunkowym dominowały sinice z rodzaju Gomphosphaeria pusilla. Ryc. 5. Udział poszczególnych grup fitoplanktonowych w wodach jeziora Wieleckiego 12
7. Stan czystości dopływów Główny dopływ jeziora Wieleckiego Rokitka prowadzi wody o wskaźnikach odpowiadających w większości II i III klasy czystości. Niekorzystnie przedstawia się wiosenne stęŝenie fosforu całkowitego przyjmujące wartości pozaklasowe. Równie niekorzystnie przedstawia się przewodność elektrolityczna (508 ms/cm). Latem wzrasta znacznie stęŝenie ChZT-Cr wykraczając poza wartości odpowiadające III klasie czystości. Wartość BZT5 ulega poprawie i odpowiada I klasie. Zarówno fosfor jak i azot całkowity ulegają pogorszeniu odpowiadając III i II klasie czystości. Maleje znacznie konduktowość wody (232 ms/cm). Niekorzystnie przedstawia się miano coli typu kałowego. Przyjmuje ono wartość 0,02 co odpowiada III klasie czystości. Zarówno w okresie wiosennym jak i letnim odpływ prowadzi odrobinę czystsze wody niŝ dopływ. Uwidacznia się w ten sposób akumulacyjno - oczyszczająca rola jeziora Wieleckiego w zlewni rzeki Rokitki. 13
5. WNIOSKI Jezioro Wieleckie w 2006 roku badane było po raz pierwszy. Niekorzystnie przedstawiają się wartości wskaźników obrazujących ilość materii organicznej: ChZT-Cr oraz materii mineralnej: przewodność elektrolityczna właściwa. Związane jest to z łatwym dopływem substancji allochtonicznej z terenu zlewni bezpośredniej. Wartości pozaklasowe przyjmują takŝe wskaźniki obrazujące produkcję biologiczną w jeziorze. Są nimi sucha masa sestonu i przeźroczystość wody. Dzięki zasobności w materię produkcja biologiczna w wodzie badanego zbiornika występuje na wysokim poziomie. Substancje biogenne (związki fosforu i azotu) przyjmują korzystniejsze wartości, lecz jest to skutkiem wbudowywania ich w materię fitoplanktonu. Pod względem sanitarnym wody jeziora Wieleckiego nie budzą zastrzeŝeń. Podsumowując moŝna stwierdzić, iŝ wody jeziora odpowiadają słabej III klasie czystości. Mimo braku antropogenicznych źródeł zanieczyszczeń, naleŝy zwrócić uwagę na naturalną dostawę duŝego ładunku substancji organicznej z terenu zlewni. Prowadzi ona do wzrostu trofii zbiornika, co odzwierciedla się w osiągniętej klasie czystości. 14
Tab. 3. Ocena stanu czystości wód jeziora Wieleckiego w 2006 roku +-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ Wskaźnik Okres i miejsce poboru próbek wody Wartość wskaźnika Punk- na stanowisku tacja ChZT metodą dwuchromianową mgo2/dm3 lato - warstwa powierzchniowa 93,6 4 BZT5 mgo2/dm3 lato - warstwa powierzchniowa 3,8 2 Fosforany mgp/dm3 wiosna - warstwa powierzchniowa 0,025 2 Fosfor całkowity mgp/dm3 wiosna i lato (wart.śred.)-warstwa pow. 0,080 2 Azot mineralny mgn/dm3 wiosna - warstwa powierzchniowa 0,18 1 Azot całkowity mgn/dm3 wiosna i lato (wart.śred.)-warstwa pow. 1,59 3 Przewodność elektrolityczna właściwa S/cm wiosna - warstwa powierzchniowa 393 4 Chlorofil mg/m3 wiosna i lato (wart.śred.)-warstwa pow. 18,1 3 Sucha masa sestonu mg/dm3 wiosna i lato (wart.śred.)-warstwa pow. 12,6 4 Widzialność krąŝka Secchiego m wiosna i lato (wartość średnia) 0,9 4 -------------------------------------------------------------------------------------+----------------------------- Wynik punktacji i sumaryczna klasa czystości wód 2,90 = III klasa -------------------------------------------------------------------------------------+----------------------------- Weryfikacja klasy czystości ze względu na miano coli typu kałowego 2 1 +-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ 14
6. LITERATURA Atlas hydrologiczny Polski, 1987, Stachy J. (red.), Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa Cyfrowa baza danych pokrycia terenu Polski - Corine Land Cover, 1990 Cyfrowa mapa podziału hydrograficznego Polski (MPHP) Dane Instytutu Rybactwa Śródlądowego (IRŚ) w Olsztynie, 1964, Karta i plan batymetryczny jeziora Wieleckiego Kondracki J., 2002, Geografia regionalna Polski, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Kudelska D., Cydzik D., Soszka H., 1994, Wytyczne Monitoringu podstawowego jezior, Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska, Warszawa Ocena zasobów jezior województwa bydgoskiego cz.ii katalog jezior, zlewnie rzek Wełny i Noteci do Gwdy, 1990, Brodzińska B. i inni, IMGW, Poznań www.geoportal.gov.pl 15