ROZDZIAŁ WSPÓŁCZESNE PROBLEMY GOSPODARKI WODNEJ I ZASOBÓW WÓD Recent problems of water management and resources Andrzej SZCZEPAŃSKI Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków Streszczenie Tytułowe problemy przedstawiono w nawiązaniu do stanu hydrosfery przedstawionej przez Kleczkowskiego (2001) i zmian zasad gospodarowania wodami wynikającymi z konieczności dostosowania się do Ramowej Dyrektywy Wodnej Unii Europejskiej (RDW, 2000). Oszacowane zostały ogólne zasoby wód i wskaźniki zasobności w Polsce, na tle innych państw oraz zmieniających się uwarunkowań przyrodniczych i zasad gospodarowania. Przedstawiono także rezultaty dokonanej wstępnej oceny ilości i jakości wód powierzchniowych i podziemnych, wykonanej przez odpowiednie służby w 2004 r. Nakreślone zostały cele i zadania gospodarki wodnej oraz ogólne zarysy jej strategii, przewidzianej do realizacji w latach 2004-2020. Zaprezentowano także zmiany w zużyciu wody w gospodarce narodowej, tj. przemyśle, gospodarce komunalnej i rolnictwie oraz postępy w ograniczaniu zrzutu ścieków nieoczyszczonych do wód i gruntów. Wskazano również na konieczność ilościowej i jakościowej ochrony i racjonalizacji zużycia zasobów wodnych. Słowa kluczowe: zasoby wodne, gospodarka wodna Abstract The problems of water management and water resources were referred to the state of the hydrosphere presented by Kleczkowski (2001) and to changes in water management principles resulting from implementation of the EU Water Framework Directive (2000). Estimations of general water resources in Poland were presented together with capacity indexes. These values were compared with data for other countries and referred to changing natural environment conditions and economic principles. The results were presented for preliminary, quantitative, and qualitative evaluations of surface and groundwaters made by relevant institutions in 2004. The aims of water management were specified and a general strategy was proposed for the years 2004-2020. Moreover, changes in water consumption by industry, agriculture, and domestic users were suggested together with progress in reduction of untreated wastes release to waters and soils. Qualitative and quantitative protection of water resources and optimization of water consumption were indicated, as well. Key words: water resources, water management Maciej J. Kotarba (red.) Przemiany środowiska naturalnego a rozwój zrównoważony Wydawnictwo TBPŚ GEOSFERA 2008, Kraków, str. 53-64
1. Zasoby wód w Polsce i ich zagospodarowanie Polska należy do państw o najniższych zasobach wodnych na kontynencie europejskim (Rys. 1), co szczegółowo omówili Mikulski (1998) i Kleczkowski (2001). Zmiany klimatyczne, obserwowane od lat 80-tych ubiegłego wieku, wprowadziły zaburzenia w obiegu wody w przyrodzie (Rys. 2) i wpłynęły także na wielkość jednostkowych zasobów wodnych w Polsce (Rys. 3). Stan środowiska wodnego w naszym kraju, w sytuacji stałego wzrostu zużycia wody, zwłaszcza przez przemysł oraz w wyniku braku troski o środowisko naturalne, ulegał systematycznemu pogarszaniu aż do połowy lat osiemdziesiątych. Pogarszały się: jakość wód opadowych i powierzchniowych (cieki i zbiorniki naturalne), a w wyniku migracji zanieczyszczeń z powierzchni zagrożenia degradacją jakości i ilości zasobów dotknęły także wód podziemnych (Rys. 4 i 5). Rys. 1. Zasobność wodna O skali przemian i zagrożeń w hydrosferze rejestrowanych w Polsce i poczuciu zagrożenia świadczyły prace prowadzone w ośrodkach naukowych oraz przez służby hydrologiczne i geologiczne (Kleczkowski, 2001). W tej sytuacji zostały wypracowane zasady ochrony środowiska wodnego oraz podjęto realizację programów jego monitorowania. W odniesieniu do wód podziemnych wydzielono 160 struktur wodonośnych w celu ustalenia dla nich zasad szczególnej ochrony (Główne Zbiorniki Wód Podziemnych GZWP). Ich zasoby (ok. 7 km 3 /a, Tab. 1) mają stanowić żelazną rezerwę wód dobrej jakości dla potrzeb gospodarki komunalnej. 54
Rys. 2. Obieg wody w przyrodzie Rys. 3. Jednostkowe zasoby wodne (brutto) w Polsce w przeliczeniu na 1 mieszkańca (Mikulski, 1996) Mimo niewielkich zasobów wody w Polsce, jej zużycie gwałtownie wzrastało w latach powojennych, a prognozy wypracowywane w latach 70-tych znacząco przewyższały możliwości pokrycia rosnących potrzeb (Rys. 6). Mając do dyspozycji średnioroczną wielkość zasobów na poziomie 22,5 km 3 /a prognozy sięgały 34 (r. 2000), a nawet 44 km 3 /a (r. 2010), co w praktyce było wielkościami nieosiągalnymi z punktu widzenia racjonalnej gospodarki wodnej (pułap możliwości sięga 16 km 3 /a, pod warunkiem budowy zbiorników retencyjnych). 55
Rys. 4. Krążenia wód podziemnych i migracja zanieczyszczeń w warunkach bez eksploatacji wód podziemnych Rys. 5. Krążenia wód podziemnych i migracja zanieczyszczeń w warunkach eksploatacji ujęć Pewne rezerwy tkwią także w możliwościach zagospodarowania zasobów wód podziemnych, których wielkość szacowana jest na ok. 12,5 km 3 /a, przy pozyskiwaniu ok. 4 km 3 /a (Tab. 2). Zwłaszcza, że większość tych zasobów występuje w płytkich (do ok. 250 m) poziomach wodonośnych (Tab. 1 i 2) lub gromadzą się w zlikwidowanych zakładach górniczych. 56
Główne piętra wodonośne w Polsce i związane z nimi zasoby dyspozycyjne wód podziemnych Tabela 1 Wielkość zasobów Powierzchnia piętra Charakter pustek Zasoby dyspozycyjne (całość) Zasoby dyspozycyjne w Głównych Zbiornikach Wód Podziemnych Zasoby zatwierdzone (stan na dzień 31.12.2001 r.) [km 3 /a] 12.5 * 7.35 * 16.17 * Piętro wodonośne (symbol) Czwartorzędowe (Q) [tys. km 2 ] [%] [%] [%] 234 p 65,0 51,3 65,9 Paleogeńsko- Neogeńskie 191 p 11,0 5,5 10,1 (Pg+Ng) Kredowe (K) 70 sz 13,0 23,1 13,5 Jurajskie (J) 60 sz, k 5,0 11,7 Triasowe (T) 15 sz, k 3,0 7,1 10,5** Piętra starsze (S) sz, k 3,0 2.3 * wg RS-OŚ (2002) ** łączny udział wód starszych niż kredowe p pory, sz szczeliny, spękania, k kras Tabela 2 Zasoby wód podziemnych i ich pobór na potrzeby gospodarki narodowej [km 3 /a] (RS-OŚ, 2005) Zasoby dyspozycyjne całość Zasoby dyspozycyjne GZWP ogółem Pobór na potrzeby gospodarki narodowej przemysł gospodarka komunalna rolnictwo i leśnictwo Pobór w ramach odwodnień (górnictwo) 12,50 7,35 3,75 0,92 1,63 1,20 1,28 GZWP Główne Zbiorniki Wód Podziemnych 57
Rys. 6. Zużycie wody w Polsce (RS-OŚ, 2002, 2005) OC - odpływ całkowity, ZD śr - zasoby dyspozycyjne średnie, ZD n - zasoby dyspozycyjne niskie, ZD niż. - zasoby dyspozycyjne niżówkowe Rys. 7. Struktura zużycia wody w Polsce (RS-OŚ, 2002, 2005) 58
Głównym odbiorcą jest przemysł, w tym szczególnie energetyka (tzw. wody chłodnicze), wykorzystująca ponad 70% eksploatowanych wód (Rys. 7 i Tab. 3). Potrzeby komunalne sięgają 15-20%, a rolnictwo zużywa ok. 10%. Tabela 3 Zużycie wody na potrzeby gospodarki narodowej i ludności według regionów hydrograficznych w 2004 r. (RS-OŚ, 2005) Regiony hydrograficzne Ogółem Przemysł Rolnictwo i leśnictwo Eksploatacja sieci wodociągowej Przemysł Rolnictwo i leśnictwo Eksploatacja sieci wodociągowej w hektometrach sześciennych w odsetkach ogółem Ogółem 10441,5 7770,2 1071,5 1599,8 74,4 10,3 15,3 Dorzecze Wisły 5753,8 4270,1 651,1 832,5 74,2 11,3 14,5 Dorzecze Odry 4357,5 3343,1 397,8 616,7 76,7 9,1 14,2 Dorzecze rzek przymorza Pozostałe dorzecza 322,7 155,1 22,6 145,0 48,1 7,0 44,9 7,6 1,9 0,1 5,6 25,4 1,0 73,7 Analizując przedstawione dane, łatwo zauważyć zmiany w ilości pobieranych wód oraz strukturze ich zużycia po przełomie społeczno-politycznym w naszym kraju. Zużycie wody zaczęło spadać po r. 1986 (spadek produkcji), kiedy sięgnęło prawie 16 km 3 /a (Rys. 6) i od r. 2004 (Tab. 3) stabilizuje się na poziomie 10,5-11,0 km 3 /a. Zawdzięczamy te efekty urealnieniu cen wody oraz dążeniu do spełnienia wymogów stawianych Polsce przy ubieganiu się o włączenie w struktury Unii Europejskiej. W przemyśle zaczęto stosować obiegi zamknięte wody, w gospodarce komunalnej powszechnym stało się instalowanie wodomierzy i kontrola zużycia. Mimo rozbudowy sieci wodociągowych zużycie konsumpcyjne szybko się ustabilizowało. Równocześnie gwałtownie rozbudowywano oczyszczalnie ścieków przemysłowych i komunalnych, co z jednej strony zmniejszyło objętości ścieków (mniejsze zużycie wody), z drugiej zaś znacząco poprawiła się ich jakość. W efekcie od lat 90. XX wieku obserwuje się poprawę jakości wód powierzchniowych, do których odprowadzane są oczyszczane ścieki. 2. Podstawowe zasady gospodarowania zasobami wodnymi W roku 2000 weszła w życie Ramowa Dyrektywa Wodna (RDW, 2000) obowiązująca w krajach Wspólnoty Europejskiej wytyczająca cele i zadania gospodarki wodnej w krajach członkowskich i ubiegających się o członkostwo (Tab. 4). 59
Tabela 4 Zadania i celee gospodarki wodnej Zadaniaa Ochrona jakości wód Kształtowanie zasobów dla potrzeb ludności i gospo- darki Ochrona przed powodziami Utrzymanie rzek oraz obiek- tów hydrotechnicznych Energetyczne wykorzysta- nie zasobów wodnych Żeglugowe wykorzystanie rzek Rekreacja wodna Celee Zapewnienie ludności i gospodarce potrzebnych ilości wody o odpowiedniej jakości i z odpowiednią pewnością Stworzenie, przez zabudowęę i regulację rzek, warunków do energetycznego i żeglugowego wykorzystaniaa zasobów wodnych Poprawa stanu czystości wód po- wierzchniowych i podziemnych Zmniejszeniee zniszczeń i strat popowo- dziowych przez żywioł wodny Ograniczeniee erozji dennej i brzegowej koryt rzecznych oraz bezpieczna eksplo- atacja obiektów hydrotechnicznych Stworzenie ludności warunków do wy- poczynku oraz uprawiania sportów wodnych Kryteria oceny skuteczności działań Stan jakości wód powierzch- użytkowników zasobów Rozmiar zagrożenia powodzio- wego; wielkość stratt powodzio- wych Długośćć uregulowanych odcin- ków rzek; stan techniczny obiektów hydrotechnicznych niowych i podziemnych Stopień zaspokojenia potrzeb Udział energetyki wodnej w bilansie krajowym Długośćć dróg wodnych; ilośćć przewożonych ładunków Zagospodarowanie obrzeży zbiorników i jezior oraz brze- gów rzek Rys. 8. Regiony wodne w Polsce (Ramowa Dyrektywa Wodna, patrz: ww ww.rdw.org.pl) 60
Gospodarka wodna w naszym kraju została oparta na nowym Prawie wodnym (aplikującym RDW) i jest prowadzona w regionach wodnych (Rys. 8). W roku 2004 dokonano wydzielenia tzw. jednolitych części wód (JCWP) i dokonano wstępnej oceny zagrożenia nieosiągnięcia celów środowiskowych dla wód podziemnych i powierzchniowych (Tab. 5), wymaganych w krajach Wspólnoty Europejskiej. Tabela 5 Wstępna ocena zagrożenia nie osiągnięcia celów środowiskowych dla wód powierzchniowych i podziemnych (wg niepublikowanych materiałów Ministerstwa Środowiska) Jednolite części wód Obszar Dorzecza Wisły Obszar Dorzecza Odry Polska liczba [%] liczba [%] liczba [%] niezagrożone 1450,0 51,7 619,0 36,4 2071,0 45,9 Rzeki Jeziora Wody przejściowe Wody przybrzeżne Wody podziemne zagrożone 592,0 21,1 556,0 32,6 1148,0 25,5 potencjalnie zagrożone 762,0 27,2 527,0 31,0 1289,0 28,6 niezagrożone 146,0 23,5 78,0 18,6 224,0 21,5 zagrożone 53,0 68,0 75,0 17,8 128,0 12,3 potencjalnie zagrożone 422,0 0,0 267,0 63,6 689,0 66,2 niezagrożone 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 zagrożone 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 potencjalnie zagrożone 5,0 0,0 4,0 100,0 9,0 100,0 niezagrożone 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 zagrożone 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 potencjalnie zagrożone 6,0 86,5 5,0 100,0 11,0 100,0 niezagrożone 83,0 86,5 51,0 79,7 134,0 83,8 zagrożone 8,0 8,3 6,0 9,4 14,0 8,7 potencjalnie zagrożone 5,0 5,2 7,0 10,9 12,0 7,5 Dokonano ocen stanu ilościowego i jakościowego różnego typu wód, które są aktualnie weryfikowane i nowe zostaną przedstawione w końcu 2008 roku. Ocena ta (przeprowadzona w oparciu o nowe wydzielenia JCWP) stanowi jedno z zadań wdrażania RDW (2000) w krajach UE (Tab. 6). 61
Tabela 6 Proces wdrażania Ramowej Dyrektywy Wodnej, główne etapy i terminy Etapowe zadania Terminy Transpozycja postanowień dyrektywy do prawa karnego 2003 Wyznaczanie obszarów dorzeczy i ustanowienie kompetentnych władz 2003 Wstępna analiza obszarów dorzeczy, analiza presji antropogenicznych na wody, analiza ekonomiczna 2004 Wstępna identyfikacja jednolitych części wód zagrożonych niespełnieniem celów 2004 Opracowanie programów monitoringu wód powierzchniowych, podziemnych oraz obszarów chronionych 2006 Identyfikacja istotnych problemów gospodarki wodnej 2006 Konsultacje społeczne nt. istotnych problemów gospodarki wodnej 2007 Opracowanie projektów planów gospodarowania wodami w dorzeczach 2008 Opracowanie projektów programów działań w dorzeczach 2008 Konsultacje społeczne projektów planów zagospodarowania wodami i programów działań 2008 Zakończenie prac nad planami gospodarowania wodami oraz programami działań 2009 Wdrożenie zasady zwrotu kosztów usług wodnych 2010 Wdrożenie działań ujętych w planach gospodarowania wodami 2012 Osiągnięcie dobrego stanu 2015-2027 Rys. 9. Harmonogram konsultacji społecznych w Polsce (SGW, 2005) W Polsce, w roku 2005, została opracowana Strategia gospodarki wodnej, której znaczącym elementem są także konsultacje społeczne (Rys. 9). Dokument ten (SGW, 2005) był już kilkakrotnie modyfikowany, a aktualnie biegną prace nad opracowaniem 62
Narodowej Strategii Gospodarki Wodami do roku 2030, zainicjowane przez Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej, powołany z dniem 01.07.2006 r. Rys. 10. Schemat organizacyjny gospodarki wodnej w strukturach Ministerstwa Środowiska (SGW, 2005) RZGW - Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej, IMGW - Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, PIG - Państwowy Instytut Geologiczny, HM - hydrologicznometeorologiczna, HG - hydrogeologiczna Aktualny schemat organizacyjny gospodarki wodnej przedstawiony został na Rys. 10. W swoich dokonaniach w tym zakresie odpowiedzialni za gospodarkę wodną i ochronę zasobów wodnych powinni kierować się zasadami Europejskiej Karty Wodnej (European Water Charter): 1. Nie ma życia bez wody. Dla wszelkich ludzkich poczynań jest ona niezastąpionym skarbem. 63
2. Zasoby wód słodkich nie są niewyczerpalne. Trzeba je chronić, badać, a tam gdzie to możliwe powiększać. 3. Zanieczyszczanie wody to godzenie w Człowieka i we wszystko co żywe, od wody zależne. 4. Jakość wód musi być utrzymywana na poziomie umożliwiającym korzystanie z nich, a w szczególności powinna odpowiadać normom ochrony życia. 5. Woda zwracana do środowiska musi, jako dobro wspólne, nadawać się do dalszego wykorzystania; zarówno przez społeczeństwo jak i osoby prywatne. 6. Ochrona zasobów wodnych wymaga dbałości o zachowanie odpowiedniej pokrywy roślinnej, a szczególności lasów. 7. Zasoby wodne powinny podlegać właściwej ocenie. 8. Gospodarka wodna powinna być pieczołowicie planowana przez powołane do tego władze. 9. Ochrona wód wymaga intensywnych badań, kształcenia specjalistów i przepływu informacji. 10. Woda jest wspólnym dobrem, którego wartość powinna być uznawana przez wszystkich. Rozważne korzystanie z wody jest powszechnym obowiązkiem. 11. Gospodarowanie zasobami powinno odbywać się w dorzeczach, a nie w obrębie obszarów wyznaczonych granicami państwowymi lub administracyjnymi. 12. Woda nie zna granic i, jako wspólne dobro, wymaga międzynarodowej współpracy. Literatura KLECZKOWSKI A. S., 2001 Ochrona hydrosfery i zasobów wód. [W:] M.J. Kotarba (red.) Przemiany środowiska naturalnego a ekorozwój. Towarzystwo Badania Przemian Środowiska GEOSFERA, Kraków, 29-48. MIKULSKI Z., 1998 Gospodarka wodna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. RS-OŚ, 2002, 2005 Roczniki Statystyczne, Ochrona Środowiska, Główny Urząd Statystyczny, Zakład Wydawnictw Statystycznych, Warszawa. RDW, 2000 Ramowa Dyrektywa Wodna 2000/60/WE z dnia 23 października 2000 r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania dziedzinie polityki wodnej (DZ. U. WE L327, z 22.12.2000) www.rdw.org.pl SGW, 2005 Strategia gospodarki wodnej. Ministerstwo Środowiska. Dokument zmieniany w kolejnych latach przez Ministerstwo Środowiska i Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej, Warszawa (materiały niepublikowane). 64