PRÓBA OKREŚLENIA ZALEŻNOŚCI RÓWNOWARTOŚCI CHLORKOWEJ (CL ) WÓD ZALEWU SZCZECIŃSKIEGO OD WIELKOŚCI NAPŁYWU WÓD ODRY I OD POZIOMU WÓD ZATOKI POMORSKIEJ

S ł u p s k i e P r a c e B i o l o g i c z n e 2 2005 Gorzysław Poleszczuk 1), Zbigniew Piesik 2) 1) Uniwersytet Szczeciński Szczecin 2) Pomorska Akademia Pedagogiczna, Słupsk PRÓBA OKREŚLENIA ZALEŻNOŚCI RÓWNOWARTOŚCI CHLORKOWEJ (CL ) WÓD ZALEWU SZCZECIŃSKIEGO OD WIELKOŚCI NAPŁYWU WÓD ODRY I OD POZIOMU WÓD ZATOKI POMORSKIEJ Słowa kluczowe: estuarium Odry, Zalew Szczeciński, Roztoka Odrzańska, jezioro Wicko Wielkie, równowartość chlorkowa wód Key words: Odra River estuary, Roztoka Odrzańska, Wicko Wielkie Lake, water chlorinity WPROWADZENIE Estuarium Odry obejmuje akweny: Zatoki Pomorskiej (estuarium I-rzędowe), Zalewu Szczecińskiego wraz z cieśninami Świny, Dziwny i Piany (estuarium II-rzędowe) oraz Roztoki Odrzańskiej, cieśniny Domiąży i ujściowych a akwenów Odry Zachodniej, a także jeziora Dąbie (estuarium III-rzędowe). Podstawą tej klasyfikacji jest stopień zmieszania wód śródlądowych z morskimi. O ile mineralizacja wód estuarium I-rzędowego Odry, tj. Zatoki Pomorskiej (zasolenie 7,5-8,0, równowartość chlorkowa 4,0 4,5%), jest zbliżona do mineralizacji wód powierzchniowych otwartego Morza Bałtyckiego (Demel 1974) i w związku z tym jest praktycznie ustabilizowana, to w estuarium II- i III-rzędowym przemieszczają się wody mieszane śródlądowo-morskie o dominującym udziale wód Odry. Ta część estuarium Odry ma charakter estuarium bez pływów (Bowden 1974), do którego okresowo napływają wody morskie w miarę zmian natężenia spływu wód rzecznych i wahań spowodowanych różnymi czynnikami (spiętrzenia i odpływy wiatrowe oraz związane ze zmianami ciśnienia barometrycznego) poziomu morza w Zatoce Pomorskiej (Jasińska 1991). Przy braku mieszania wiatrowego wody morskie, napływające do estuarium rynną toru wodnego Świnoujście Szczecin i zalegające w warstwie naddennej w głębszych miejscach, są stopniowo porywane i unoszone przez spływające powierzchniowo w dół estuarium wody śródlądowe. Natomiast silne wiatry (v wiatru >10 ms -1 ) wywołują w Zalewie Szczecińskim cyrkulację całych mas wodnych, od powierzchni 77

do dna (Robakiewicz 1993). Występuje wtedy zjawisko cyrkulacji Langmuira (np. Leybovich i Urlich 1972), wskutek czego następuje homogenizacja składu mineralnego wód w całym akwenie. Wszystko to sprawia, że wody Zalewu Szczecińskiego i akwenów przyległych cechuje duża zmienność zasolenia wód zależna zarówno od czasu, jak i miejsca (Mikulski 1960, 1970; Majewski 1964, 1972, 1980; Wypych 1970; Buchholz 1990 a,b; Jasińska 1991; Robakiewicz 1993; Mutko 1994; Poleszczuk 1996 a,c; 1997 a,b, 1998). Określenie wielkości i zmienności składu mineralnego wód należy do podstawowych zadań przy sporządzaniu charakterystyki biotopów ekotonów wodnych (np. Perthuisot i Guelorget 1992). Spośród makroskładników jonowych wód szczególnie istotne jest określenie stężenia chlorków, ponieważ charakteryzują najlepiej wielkość zasolenia wód estuariowych i mogą być uznane za miarę ilości wód morskich, jakie wpłynęły do estuarium (np. Poleszczuk 1998). W literaturze można znaleźć wiele publikacji prezentujących wyniki dotychczas przeprowadzonych badań stężenia chlorków w wodach Zalewu Szczecińskiego (np. Zaborowska-Młodzińska 1963; Wypych 1970; Młodzińska 1974, 1980 a,b; Mutko 1994; Poleszczuk 1996 a,c, 1997 a,b, 1998). Jak dotąd, tylko w jednej pracy (Poleszczuk 1997a) przedstawiono wyniki poszukiwań ilościowej zależności pomiędzy wielkością stężenia chlorków a charakteryzującymi wielkość spływu wód rzecznych wartościami średnich miesięcznych natężeń spływu wód Odry (Q S ). Nie znaleziono natomiast prac prezentujących wyniki poszukiwań ilościowej zależności pomiędzy stężeniem chlorków a wskaźnikami charakteryzującymi napływ wód morskich do estuarium (np. wskazania mareografu w ujściu Świny do Zatoki Pomorskiej). Niniejsza praca prezentuje wyniki poszukiwań ilościowej zależności (korelacji) pomiędzy stężeniem chlorków (równowartością chlorkową) w toni wodnej wybranych akwenów estuarium Odry (Roztoka Odrzańska, wybrane akweny Wielkiego Zalewu i jezioro Wicko Wielkie) a wielkością spływu (Q s ) Odry oraz wskazaniami mareografu w Świnoujściu, przeprowadzonych na bazie danych zebranych w latach 1991-1993. 78 MATERIAŁ I METODY Podczas badań prowadzonych w latach 1991-1993 w okresach wegetacyjnych (kwiecień-październik) próby wody pobierano na stacjach pomiarowych nr 1-7 (ryc. 1, tab. 1) przy stanie Zalewu <4 B. Wody czerpano z głębokości 0,5 m poniżej lustra wody oraz 0,5 powyżej dna za pomocą czerpaków Patalasa. Po przesączeniu (filtr 0,45 µm) poddawano analizie najdalej w przeciągu 12 godzin od momentu pobrania w laboratorium na lądzie (PN). Stężenie chlorków, określane jako równowartość chlorkowa wód, oznaczano metodą Mohra-Knudsena (Knudsen 1901; Oxner 1952; Grasshoff 1976) stosowaną do oznaczania stężenia chlorków w wodach morskich. z użyciem jako wzorca wody kopenhaskiej. Stosowanie tej metodyki prowadzi do uzyskania wyników obarczonych błędem, co wiąże się ze znacznym wysłodzeniem wód, jak wykazano wcześniej (np. Poleszczuk i Sitek 1995; Poleszczuk 1996b), niemniej ze względu na potrzebę uzyskania wyników porównywalnych z wynikami badań wcześniejszych (np.

Ryc. 1. Estuarium rzeki Odry lokalizacja stacji pomiarowych Fig. 1. Odra River estuary measuring station location 79

Tabela 1 Lokalizacja stacji pomiarowych (Roztoka Odrzańska, centralna część Zalewu Szczecińskiego Wielki Zalew i jezioro Wicko Wielkie) Table 1 Measuring stations location (Roztoka Odrzańska, central part of Szczecin Lagoon Great Lagoon and Wicko Wielkie Lake) Nr stacji Głębokość (m) Lokalizacja stacji Krótka charakterystyka lokalizacji stacji 1. 5,0 53 48 N 14 21 E Wielki Zalew na zachód od Bramy Torowej nr 1 2. 6,0 53 46 N 14 19 E Wielki Zalew w pobliżu boi MOS 3. 5,0 53 42 N 14 26 E Wielki Zalew na zachód od Bramy Torowej nr 3 4. 3,5 53 38 N 14 34 E Roztoka Odrzańska po wschodniej stronie boi nr 18 5. 5,0 53 44 N 14 31 E Wielki Zalew na wschód od Bramy Torowej nr3 6. 5,0 53 48 N 14 30 E Wielki Zalew w pobliżu boi MI 7. 2,5 53 52 N 14 25 E jezioro Wicko Wielkie vis-à-vis cieśniny do jeziora Wicko Małe Wypych 1970; Trzosińska 1976), zdecydowano się oznaczać chlorki w ten właśnie sposób. We wszystkich opublikowanych dotychczas pracach (tab. 2) prezentujących wyniki obliczeń zależności pomiędzy stężeniem chlorków a zasoleniem stężenie chlorków było określane jako równowartość chlorkowa. Wyjątek stanowią niektóre prace Młodzińskiej, która chlorki oznaczała metodą Mohra (Młodzińska 1974; Zaborowska-Młodzińska 1963). Analityczna precyzja oznaczeń wykonywanych w ramach niniejszej pracy, określana jako względne odchylenie standardowe przy oznaczaniu równowartości chlorkowej wynosiła 1%. Dane o wielkości średnich miesięcznych natężeń spływu wód Odry (Q S ) mierzonych w Gozdowicach pozyskano z Oddziału IMGW w Poznaniu, zaś wartości wskazań mareografu (H) w ujściu Świny do Zatoki Pomorskiej z Oddziału Morskiego IMGW w Gdyni. Charakterystykę zbioru danych wartości Q S i H, które były wykorzystane w niniejszej pracy przedstawiono w tabeli 3. Zebrane dane pomiarowe poddano analizie statystycznej, obliczając średnie, odchylenia standardowe (SD) i współczynniki zmienności (CV) dla zbiorów poszcze- 80

81

82

gólnych parametrów. Określano także mediany zbiorów danych. Sezonową zmienność parametrów jakości środowiska analizowano na podstawie współczynników zmienności (CV%) oraz przy użyciu procedury Box-Whiskers w ujęciu klasycznym (Statistica... 1994), gdzie wartości median wyników oznaczeń danej wielkości przedstawione są w przedziałach ( skrzynkach ), zawierających 50% wyników z uszeregowanego rosnącego zbioru tychże wyników, które są zgrupowane w równej ilości poniżej (25%) i powyżej (25%) mediany. Ogonki określają najmniejsze i największe wartości spośród wyników pozostałych. Dane pomiarowe oddalone o minimum półtorakrotną i maksimum trzykrotną rozpiętość skrzynek oznaczano w postaci punktów, pierwsze jako, drugie jako +. Określano również współczynniki korelacji rang Spearmana pomiędzy i-tymi parami zbiorów parametrów, a także równania regresji wielorakiej, określające zależność pomiędzy badanym czynnikiem wskaźnikiem (y i = [Cl ]) jakości środowiska wodnego a czynnikami parametrami środowiskowymi (tutaj: Q Si i H i ). Wieloskładnikowe równania regresji określono posługując się metodą krokowego odrzucania i przyłączania à priori (Forward) (Statistica...1994), korzystając z algorytmów zawartych w bibliotece komputerowej Statgraphics, przy zastosowaniu jako kryterium odrzucania zmiennej sekwencyjnego testu Fishera-Snedecora F = 4. Oszacowywano w ten sposób równania liniowej regresji wielorakiej: y = const + i b AiQsi + i 1 j = 1 2 B H i i + SEE Wszystkie analizy statystyczne prowadzone na poziomie istotności α = 0,05 (Sokal i Rohlf 1995). WYNIKI I DYSKUSJA Wyniki badań i analiz przedstawiono w tabelach 4-6 i na rycinie 2, gdzie znajdują się, odpowiednio: charakterystyka statystyczna równowartości chlorkowej wód powierzchniowych i naddennych wszystkich zebranych wyników oraz wyników pomiarowych w miejscach kolejnych stacji (tab. 4), diagramy obrazujące zmienność wartości badanych stężeń (średnich dla wszystkich stacji) w kolejnych terminach pomiarowych (ryc. 2), co pozwala oceniać zmienność sezonową równowartości chlorkowej wód w cyklach rocznych, następnie wyniki badania wpływu odpowiednich wartości Q Si i H i na wielkość równowartości chlorkowej wód dla wszystkich stacji pomiarowych i, co najistotniejsze w miejscach poszczególnych stacji pomiarowych w postaci zestawienia wartości współczynników korelacji rang Spearmana dla poszczególnych i-tych par czynników (tab. 5) i na koniec wartości statystycznie istotnych stałych i współczynników korelacji w liniowych równaniach regresji wielorakiej (tab. 6). Badania wykazały, że równowartość chlorkowa wód na poszczególnych stacjach była w okresie badawczym znacznie zróżnicowana i zależała od miejsca oraz czasu pomiaru, zmieniając się od ok. 80 do 3400 mg Cl/dm 3. Tak znaczne zmiany równo- 83

Ryc. 2. Zmiany średnich stężeń ogólnych magnezu i wapnia (dla 7 stacji pomiarowych) w kolejnych pomiarach: 1991: nr 1 25.04., nr 2 29.05., nr 3 30.06., nr 4 21.07., nr 5 02.09., nr 6 18.09., nr 7 07.10., nr 8 23.10., 1992: nr 9 19.04., nr 10 30.04., nr 11 21.05., nr 12 25.06., nr 13 09.07., nr 14 23.07., nr 15 10.08., nr 16 24.08., nr 17 18.09., nr 18 29.10., 1993: nr 19 12.05., nr 20 24.05., nr 21 28.06., nr 22 15.07., nr 23 17.08., nr 24 02.09., nr 25 03.10., nr 26 27.10., Fig. 2. The changes of averages values magnesium and calcium total concentrations (for 7 measuring stations) in next measurements: 1991: No. 1 25.04., No. 2. 29.05., No. 3. 30.06., No. 4. 21.07., No. 5. 02.09., No. 6. 18.09., No. 7. 07.10., No. 8. 23.10., 1992: No. 9 19.04., No. 10. 30.04., No. 11. 21.05., No. 12. 25.06., No. 13. 09.07., No. 14. 23.07., No. 15. 10.08., No. 16. 24.08., No. 17. 18.09., No. 18. 29.10., 1993: No. 19 12.05., No. 20. 24.05., No. 21. 28.06., No. 22. 15.07., No. 23. 17.08., No. 24. 02.09., No. 25. 03.10., No. 26. 27.10. 84

85

86

87

Tabela 6 Statystycznie istotne (α<0,05) stałe i współczynniki w równaniu regresji wielorakiej [ Cl i 1 j = 1 b 2 ( mg dm ) = + + 3 ] const AQ i si B H + SEE dla wód różnych akwenów estuarium Odry Table 6 Statistically important (α<0,05) constants and coefficients in equation of the multiple regression Według danych dla stacji [ Cl i 1 j = 1 b 2 ( mg dm ) = + + 3 ] const AQ i si i i i B H + SEE for different waters of Odra estuary reservoirs Wody powierzchniowe (s) lub naddenne (b) i Wartość stałej i współ- Z analizy regresji korelacji czynników A i i B i w korelacji SEE R 2 1 2 3 4 5 Wszystkie wyniki (n = 182 wyników oznaczeń) (s) (b) (Const=-884±1102)* A 4 =-1,38±0,22 B 1 =4,39±2,14 (Const=1618±1865)* A 6 =-1,87±0,28 B 1 =23,52±6,89 B 2 =-23,54±9,27 496 0,24 545 0,29 nr 1 (n = 26) (s) (b) Const=2327±437 A 6 =-2,77±1,11 Const=2599±468 A 6 =-3,17±1,18 848 0,21 907 0,23 nr 2 (n = 26) (s) (b) Const=1513±153 A 6 =-1,82±0,39 Const=1842±257 A 6 =-2,33±0,65 296 0,48 498 0,35 nr 3 (n = 26) (s) (b) Const = 1429±133 A 6 =-1,95±0,34 (Const = -1912±1195)* A 6 =-1,73±0,27 B 1 =6,67±2,31 259 0,58 201 0,73 nr 4 (n = 26) (s) Const = 431±53 A 4 =-0,49±0,13 119 0,36 (b) Const = 356±61 310 0,00 88

1 2 3 4 5 nr 5 (n = 26) (s) (b) (Const = 681±1552)* A 4 =-1,36±0,20 B 1 =16,68±5,68 B 2 =-15,68±7,70 Const = -2534±1205 A 4 =-1,42±0,24 B 1 =7,65±2,34 169 0,76 207 0,70 nr 6 (n = 26) (s) (b) Const = 1449±110 A 4 =-1,47±0,28 Const = 1627±137 A 4 =-1,68±0,35 247 0,54 307 0,49 nr 7 (n = 26) (s) (b) (Const = -2672±1625)* A 4 =-1,46±0,32 B 1 =8,44±3,16 (Const = 1511±3169)* A 4 =-1,79±0,41 B 1 =36,38±11,60 B 2 =-35,82±15,71 276 0,62 345 0,63 * stałe o współczynnikach istotności α>0,05; constants about important coefficients α>0,05 wartości chlorkowej związane były z tym, że stężenia ogólne chlorków w wodach Odry w tym czasie były stosunkowo niewielkie, wynosiły bowiem przeciętnie ok. 70-80 mg Cl/dm 3, zaś wody morskie napływające z Zatoki Pomorskiej 4000 mg Cl/dm 3 (4 ). W związku z tym wody mieszane śródlądowo-morskie musiały cechować się dużą zmiennością równowartości chlorkowej (tab. 4 CV% = 40-90% w miejscach różnych stacji). Zwraca uwagę występowanie zróżnicowania równowartości chlorkowej pomiędzy wodami powierzchniowymi i naddennymi, przy czym wartości równowartości chlorkowej dla wód naddennych zawsze były wyższe niż w wodach powierzchniowych. Występowanie stratyfikacji pionowej i poziomej równowartości chlorkowej wód badanej w tej pracy części estuarium Odry odnotowywano już wcześniej (np. Poleszczuk 1997b, 1998). Zmienność równowartości chlorkowej wód była zależna nie tylko od miejsca, ale i od terminu pomiaru, wykazując charakter zmienności podobny do zmienności stężeń ogólnych magnezu w Zalewie Szczecińskim (Poleszczuk 2003). Zaznaczający się na poszczególnych stacjach pomiarowych sezonowy wzrost równowartości chlorkowej był ilościowo różny w różnych częściach estuarium, największy w północnej części Wielkiego Zalewu (stacja nr 1) i najmniejszy w wodach powierzchniowych Roztoki Odrzańskiej. Wyniki obliczeń współczynników korelacji rang Spearmana (tab. 5) i liniowych równań regresji, określających zależność równowartości chlorkowej wód od wielko- 89

ści średnich miesięcznych natężeń spływów wód rzeki Odry i wskazań mareografu w ujściu Świny do Zatoki Pomorskiej (obrazujących zmiany poziomu wód morskich), co może być przyjęte za wskaźnik charakteryzujący wielkość napływu wód morskich do estuarium (tab. 6), wykazały występowanie istotnej zależności równowartości chlorkowej wód w miejscach niektórych stacji pomiarowych szczególnie na stacjach nr 3, 5 i 7 od obu tych wskaźników. Równowartość chlorkowa wód powierzchniowych Roztoki Odrzańskiej (stacja nr 4) związana była zależnością odwrotnie proporcjonalną z wielkościami Q S1 (tab. 5 i 6), tj. średniego natężenia spływu wód rzeki Odry z danych w miesiącu, w którym wykonywano pomiar, ze współczynnikiem determinacji (R 2 % = 36%). Zależność taka wskazuje na kształtowanie równowartości chlorkowej tych wód prawdopodobnie przez bezpośrednie uśrednianie się koncentracji chlorków w mieszaninie wód śródlądowych i morskich, bez występowania jakichkolwiek innych procesów fizykochemicznych prowadzących do zmiany stężenia Cl w tych wodach. Jeżeli chodzi o Roztokę Odrzańską zwraca uwagę to, że równowartość chlorkowa wód naddennych była słabiej związana z Q S1 niż równowartość chlorkowa wód powierzchniowych, a nawet biorąc pod uwagę dane zamieszczone w tabeli 6 właściwie nie była zależna od Qsi. Wpływ wielkości wskazań mareografu na wartości równowartości chlorkowej, określany na podstawie korelacji rang Spearmana (tab. 5), wskazuje na istnienie zależności wprost proporcjonalnej pomiędzy równowartością chlorkową i H 1 na stacjach nr 3, 5 i 7, co pozwala sądzić, że zachodzi bardzo szybkie działające na zasadzie wyrównywania się poziomów w naczyniach połączonych przenoszenie się efektu wzrostu poziomu wód od ujścia Świny aż do południowej części Wielkiego Zalewu (Mielczarski 1987; Buchholz 1990b). Efekt ten najdobitniej zaznacza się na stacjach nr 3 i 5, gdzie zależność równowartości chlorkowej wód powierzchniowych i naddennych związana jest istotnymi statystycznie zależnościami z Q S4 i H 1 oraz H 2 i dotyczy wyjątkowo dużej liczby pomiarów (R 2 % = ok. 70-75%). Na stacjach tych odnotowano występowanie zależności odwrotnie proporcjonalnej od Q S4 (tab. 5 i 6), wprost proporcjonalnej zależności od H 1 (tab. 5 wody powierzchniowe na stacjach nr 3, 5 i 7 oraz tab. 6 na stacjach 5 i 7 oraz wody powierzchniowe na stacji nr 3), a także odwrotnie proporcjonalnej zależności równowartości chlorkowej od H 2 (tab. 5 i 6 na stacjach nr 3 wody naddenne oraz nr 5 i 7 wody naddenne i powierzchniowe), tj. wartości średnich wskazań mareografu z dnia pomiaru i dwóch kolejnych dni poprzedzających dzień pomiaru. Ten rodzaj zależności w odniesieniu do stężeń ogólnych Mg 2+ był zaobserwowany na stacjach nr 3 i 5 w badaniach przedstawionych w pracy Poleszczuka (2003). Wyjaśnić to można za pomocą efektu naczyń połączonych najpierw ma miejsce bardzo szybkie przepłynięcie rynną toru wodnego wód słonych do tej właśnie części estuarium, a następnie przedostawanie się (,,wypchnięcie ) części zalegających w rynnie toru wodnego bardziej słonych wód naddennych do warstwy powierzchniowej. Utrzymujący się dłużej (3 doby) wysoki poziom wód w ujściu Świny utrudnia (,,blokuje ) spływ powierzchniowy wód rzecznych, które spływają wolniej i gromadzą się w górnej części estuarium, co prowadzi do wysłodzenia wód powierzchniowych i następnie naddennych. 90

91

Równowartość chlorkowa w wodach powierzchniowych i naddennych na stacjach środkowej części Wielkiego Zalewu (stacje nr 2 i 6), zależy przede wszystkim od natężenia spływu wód rzecznych, przy czym na stacji nr 2 od Q S6 = 0,33 (Q S1 + Q S2 + Q S3 ), a na stacji nr 6 od Q S4 = 0,5 (Q S1 + Q S2 ) (tab. 5), świadczy to o tym, że na stacji nr 6 chemizm wód był silniej uzależniony od,,bieżącego napływu wód śródlądowych, które poprzez rozcieńczanie kształtowały wartości równowartości chlorkowej wód tej części estuarium. Stanowi to pewien argument na rzecz roli, jaką mogła odgrywać w tym przypadku siła Coriolisa (np. Druet 1995), sprzyjająca spływowi wód rzecznych wypływających w warstwie powierzchniowej z cieśniny Domiąży i Roztoki Odrzańskiej (w warunkach spływu w miarę niezakłóconego przez działanie silnych wiatrów) w Zalewie Szczecińskim i przez Zalew Szczeciński w kierunku północnym i północno-wschodnim, a więc w kierunku stacji nr 5 i następnie nr 6 oraz dalej w kierunku jeziora Wicko Wielkie (stacja nr 7) i koryta Starej Świny. Podobnie, wody morskie napływające do Zalewu Szczecińskiego (w warstwie przydennej rynną Kanału Piastowskiego), jak wynika z przedstawionych danych, mogą wylewać się z rynny toru wodnego i spływać w kierunku południowym i południowo-zachodnim (tab. 3 stacje nr 1 i 2), co skutkuje występowaniem wyższych wartości równowartości chlorkowej wód naddennych w tej części estuarium (tab. 4 dane dla stacji nr 1). Dodatkowym argumentem na rzecz występowania, przynajmniej okresowo, takich preferencji w ruchach wód w Zalewie Szczecińskim jest ukształtowanie dna Zalewu w pobliżu rynny toru wodnego, przedstawione w postaci graficznej na rycinie 3. Możliwość wypływania słonych wód z rynny toru wodnego w kierunkach południowych i zachodnich ilustruje też Jasińska (1991, s. 91). Równocześnie równowartość chlorkowa wód jeziora Wicko Wielkie (stacja nr 7) była zależna od Q S4 (Q S średnie z 2 miesięcy tj. miesiąca, w którym dokonano pomiaru i miesiąca poprzedzającego miesiąc pomiarowy), co pozwala sądzić, że chemizm wód tego jeziora był bardzo silnie związany z powierzchniowym spływem wód śródlądowych wzdłuż,,starego 1 toru wodnego prowadzącego od III Bramy Torowej aż do jeziora Wicko Wielkie. Oznaczałoby to, że znaczna, być może nawet przeważająca, ilość wód śródlądowych spływała w warstwie powierzchniowej do Zatoki Pomorskiej tą właśnie drogą. Przemawia za tym także fakt utrzymywania się głębi (6-8 m) w korycie Starej Świny, co jest możliwe tylko przy występowaniu silnych jednokierunkowych przepływów. Wody słone, jak wykazano wcześniej (Poleszczuk i in. 1992), napływały korytem Starej Świny tylko podczas bardzo znacznych spiętrzeń wód morskich, co też potwierdza Jasińska (1991, s. 92). Znamienna jest (tab. 6) zaobserwowana zależność (odwrotnej proporcjonalności) pomiędzy wartościami równowartości chlorkowej wód jeziora Wicko Wielkie a wartościami H 2. Oznacza to, że utrzymujące się spiętrzenie wód w ujściu Świny do morza sprzyja wysłodzeniu wód naddennych (blokada odpływu) tego akwenu, wskutek napływu wód z południa. Zależność równowartości chlorkowej wód od Q S1, mierzonego w miesiącu pomiaru lub średniej z natężenia spływu wód Odry w miesiącu pomiaru i miesiącu po- 1 Dawny żeglugowy tor wodny Szczecin Świnoujście funkcjonujący do czasu przekopania Kanału Piastowskiego w 1880 roku, obecnie tor żeglugowy dla mniejszych jednostek. 92

przedzającym miesiąc pomiarowy Q S4 wskazuje na to, że rozcieńczanie i zatężanie stężeń chlorków w badanych wodach było przede wszystkim zależne od fizycznego mieszania się wód rzecznych i morskich, bez zachodzenia w dużej skali jakichkolwiek innych procesów. Bardzo wysoka amplituda zmian równowartości chlorkowej wód w porównaniu z amplitudą zmian stężeń ogólnych magnezu, a także stabilizacją stężeń ogólnych Ca 2 o + g. w wodach estuarium (Poleszczuk 2002), dowodzą, że chlorki w wodach estuarium Odry nie biorą udziału np. w procesach peptyzacji i koagulacji koloidów oraz wymiany jonowej. Związane jest to ze,,swoistą pasywnością jonów chlorkowych, jeżeli chodzi o ich uczestniczenie w przemianach fizykochemicznych w ekosystemach wodnych (Jankowska i Bolałek 1990). WNIOSKI 1. Wody badanych w latach 1991-1993 (sezony pomiarowe: kwiecień październik) akwenów estuarium Odry (Roztoka Odrzańska, Wielki Zalew, jezioro Wicko Wielkie) cechowały się znaczną zmiennością równowartości chlorkowej w zależności od akwenu i pory roku, przy obserwowanych równocześnie na wszystkich stacjach pomiarowych znacznych zróżnicowaniach równowartości chlorkowej w warstwie powierzchniowej i naddennej, przy czym wyższe wartości równowartości chlorkowej prawie zawsze odnotowywano w wodach naddennych. 2. Wartości równowartości chlorkowej wód poszczególnych badanych akwenów estuarium Odry związane były istotnymi statystycznie zależnościami (odwrotnej proporcjonalności) z wielkościami natężenia spływu wód Odry, przy czym najistotniejsza była zależność od średniego natężenia spływu wód z miesiąca pomiaru (wody powierzchniowe na stacji nr 4) oraz z dwóch miesięcy (miesiąc pomiarowy i poprzedzający stacje nr 5, 6 i 7), a także z miesiąca pomiarowego i dwóch kolejnych miesięcy poprzedzających miesiąc pomiarowy (stacje nr 1 i 2). 3. Istotne statystycznie równanie opisujące zależność pomiędzy równowartością chlorkową i wskazaniami mareografu znaleziono dla wód na stacji nr 3 i 5 (południowa część Wielkiego Zalewu) oraz nr 7 jezioro Wicko Wielkie, co wskazuje na uzależnienie składu mineralnego wód tej części estuarium Odry od wahań poziomu morza w ujściu Świny. 4. Z analizy zależności równowartości chlorkowej od wielkości napływu wód śródlądowych oraz analizy danych na temat mineralizacji wód po obu stronach toru wodnego zdaje się wynikać, że w warunkach w miarę niezakłóconego (<4 B) przez wiatry spływu wód w dół estuarium w Zalewie Szczecińskim uwidacznia się działanie siły Coriolisa, która ukierunkowywała spływ wód powierzchniowych na północ i północny wschód, a wypływających w warstwie przydennej z Kanału Piastowskiego i wpływających do Zalewu Szczecińskiego wód morskich na południe i południowy zachód. 93

PIŚMIENNICTWO Bowden K. F., 1974, Oceanic and Estuarine Mixing Processes. W: Riley J. P., Skirrow G. (eds.), Chemical Oceanography. London-New York-San Francisco, 1-41 Buchholz W., 1990a, Zmienność stanów i przepływów w ujściach rzek na przykładzie ujścia Odry. Materiały Sesji Naukowej KBM PAN. Szczecin, 49-70 Buchholz W., 1990b, Materiały do monografii Dolnej Odry. Warunki hydrologiczno-hydrodynamiczne. Prace IBW PAN, Gdańsk, 22, 1-117 Demel K., 1974, Życie morza. Gdańsk Druet C., 1995, Elementy hydrodynamiki geograficznej. Warszawa Grasshoff K., 1976, Methods of Seawater Analysis. Weinheim-New York Jankowska H., Bolałek J., 1990, Jon chlorkowy w wodach porowych osadów dennych Zatoki Puckiej. Przegląd Geologiczny, 5-6, 253-258 Jasińska E., 1974, Prądy gęstościowe w Cieśninie Świny i ich wpływ na dynamikę przepływów. Rozpr. Hydrotech. 33, 31-41 Jasińska E., 1991, Dynamika słonych wód w estuariach polskich rzek. Inst. Budownictwa Wodnego PAN, 24, 1-206 Knudsen M., 1901, Hydrological Tables. Kopenhagen, 63 Leybovich S., Ulrich D., 1972, A note on growth of small-scale Langmuir circulations. J. Geophys. Res., 77, 1683-1688 Lyman J., 1959, Chemical consideration, physical and chemical properties of sea water. Washington, cited after: Monin A. S., (red.), 1979, Chimija okieana. T. 1, Chimija wod okieana. Moskwa Majewski A., 1964, Ruchy wód Zalewu Szczecińskiego. Prace PIHM, 69, 5-69 Majewski A., 1972, Charakterystyka hydrologiczna estuaryjnych wód u polskiego wybrzeża. Prace PIHM, 105, 3-37 Majewski A., 1974, Charakterystyka hydrologiczna Zatoki Pomorskiej. Warszawa Majewski A., (red.), 1980, Zalew Szczeciński. Warszawa Mielczarski A., 1987, Uwagi o działaniu układu tłumienia przepływów w Cieśninie Świny. Inż. Morska, 3, 102-105 Mikulski Z., 1960, Udział wód rzecznych w stosunkach hydrologicznych Zalewu Szczecińskiego. Biul. PIHM, 5, 1-23 Mikulski Z., 1970, Wody śródlądowe w strefie brzegowej południowego Bałtyku. Biul. PIHM, 98, 1-23 Młodzińska Z.,1974, Warunki hydrochemiczne Zalewu Szczecińskiego. Praca doktorska, maszynopis, AR w Szczecinie Młodzińska Z., 1980a, Zawartość tlenu. W: Majewski A. (red.), Zalew Szczeciński. Warszawa, 223-230 Młodzińska Z., 1980b, Hydrochemia. W: Majewski A. (red.), Zalew Szczeciński. Warszawa, 248-277 Monin A. S., (red.), 1979, Chimija okieana. T. 1, Chimija wod okieana. Moskwa Mutko T., (red.), 1994, Zalew Szczeciński Wielki Zalew zmiany jakościowe w wieloleciu. Warszawa Oxner M., (ed.), 1952, The determination of Chlorinity by the Knudsen Method. New York Perthuisot J., Guelorget O., 1992, Morphologie, organisation hydrologique, hydrochimie et sédimentologie des bassins paraliques. Vie Milieu, 42, 93-109 Poleszczuk G., 1996a, On variability of mineral composition of water in Roztoka Odrzańska (Odra River mouth, Poland). Oceanol. Stud., 25, 39-53 Poleszczuk G., 1996b, Porównanie wyników oznaczeń stężeń chlorków w słonawych wodach 94

Zalewu Szczecińskiego uzyskanych różnymi metodami. Mater. Konf. Uniw. Szczecińskiego, 19, 141-159 Poleszczuk G., 1996c, General chemical indicators of the Roztoka Odrzańska (Odra River mouth, NW Poland). Oceanol. Stud., Univ. Gdańsk, Inst. Oceanography, 25, 55-65 Poleszczuk G., 1997a, A comparison of salinity changes in the Szczecin Lagoon along the fairway Szczecin-Świnoujście during 1956-57, 1973-76 and 1991-94. Baltic Coast. Zone, 1, 3-20 Poleszczuk G., 1997b, Charakterystyka chemiczna toni wodnej Zalewu Szczecińskiego. (Zalewu Wielkiego) jako siedliska ichtiofauny. Rozpr. AR, Szczecin, 179, 1-102 Poleszczuk G., 1998, Środowisko abiotyczne toni wodnej Zalewu Szczecińskiego. Stud. Rozpr. Uniw. Szczecińskiego, 292, 1-207 Poleszczuk G., 2002, Total concentrations of magnesium and calcium in selected bodies waters of the Odra River estuary (NW Poland). Baltic Coast. Zone, 6, 37-58 Poleszczuk G., Sitek S., 1995, Hydrochemiczne badania stanu wód estuarium Odry zakres i metodyka badań. Stud. Mater. MIR, Gdynia, Ser.A, 33, 21-34 Poleszczuk G., Sitek S., Garbacik-Wesołowska A., Przybylski J., 1992, Ocena stanu wód Zalewu Szczecińskiego w sezonie badawczym kwiecień-październik 1991. Przegl. Zachodniopomorski, 36, 127-149 Robakiewicz W., (red.), 1993, Warunki hydrodynamiczne Zalewu Szczecińskiego i cieśnin łączących Zalew z Zatoką Pomorską. Hydrotechnika, 16, 1-287 Sokal R. R., Rohlf J. F., 1995, Biometry The Principles and Practise of Statistic in Biological Research. New York Staszewski M., 1990, Zalew Szczeciński Mapa żeglarsko-turystyczna. Warszawa-Wrocław Statistica for Windows, 1994, V.III, General Conventions and Statistics, Stat Soft Inc., Tulsa, 3001-3054 Trzosińska A., 1967, Metoda Knudsena - Sörensena w zastosowaniu do badań zasolenia wody Południowego Bałtyku. Przegl. Geofizyczny, 12, 367-380 Trzosińska A., 1970, O składzie chemicznym i stężeniach soli w wodzie Zalewu Wiślanego. Prace PIHM, 100, 105-110 Trzosińska A., 1976, Występowanie wapnia i magnezu w wodzie bałtyckiej. Biul. Morskiego Instytutu Rybackiego, Gdynia, 33, 18-23 Wypych K., 1970, Zasolenie wód Zalewu Szczecińskiego. Prace PIHM, 98, 47-74 Zaborowska-Młodzińska Z., 1963, Chemizm wód ujściowych Odry. Przegl. Geofizyczny, 8, 55-63 POLSKIE NORMY PN-86/C-04632.03. Ogólne zasady pobierania próbek do badań fizycznych, chemicznych i biologicznych. Techniki poboru próbek PN-86/C-04632.04. Ogólne zasady pobierania próbek do badań fizycznych, chemicznych i biologicznych. Utrwalanie i przechowywanie próbek 95

Summary AN ATTEMPT AT THE DETERMINING OF SZCZECIN LAGOON WATER CHLORINITY (CL ) CORRELATION WITH ODRA RIVER INFLOW GROWTH AND POMERANIAN BAY WATERS LEVEL The attempt has been made to determine correlation between chlorinity and values characterizing fresh water inflow (Qs of Odra River measured in Gozdowice) and inflow of Pomeranian Bay waters (data from marigraph at Świna river mouth). The survey have been based on data from 7 measurement stations al Roztoka Odrzańska, Szczecin Lagoon and Wicko Wielkie Lake, during researches carried from ApriI to November between 1991 and 1993. Chlorinity of explored waters showed its seasonal variability, rising from low values during spring months to maximuin in autumn time in all mesasurement points. Simultaneously, chlorinity of northern parts of Odra River estuary was always higher than chlorinity from measuring points in southern parts. Spearman Rank Order Correlation Coeffieient and equations of linear correlation proved that values of chlorinity were statistically dependant from intensity of Odra River waters outflow, particularly from average values of flow in month of measurement (Q S1 ) at station No. 4 (surface waters), from the month of measurement and month preceding the measuring montli (Q S4 ) al stations No. 5, 6, 7 and also from measurement month and two months preceding measurement month (O S6 ) at stations No. 1, 2. Analysis of Spearman Rank Order Correlation proves, that regions in southern parts of Szczecin Lagoon (stations No. 3 and 4) and Wicko Wielkie Lake (istation No. 7) reveals the specific variability of waters chlorinity and its values were related to Q S and to changes in Pomeranian Bay water level. High amplitude of chlorinity variabilities and influence of inland freshwater inflow on chlorine concentration, proves that height of chlorine concentration in studied reservoirs is caused by processes of mixing of inland freshwater and Baltic Sea waters. Chlondes were not involved in other physico-chemical processes occinring in estuary. The analysis of effect of freshwater flow on chlorinity as well as analysis of mineralization data in waters on both sides of fairway, show the effect of Coriolis Force in undisturbedwindless (<4 B) weather conditions of freshwater flowing down the estuary in Szczecin Lagoon area The Coriolis Force, directs the current of surface waters flowing from Domiąż straits and Roztoka Odrzańska to the north and north-east, and simultaneously directs Baltic Sea waters (effluencing in bottom layer of Piastowski channel and inflowing to Szczecin Layoon) to the east and south-west. 96