Wigierski Park Narodowy       Stacja Bazowa WIGRY        Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego

Raport o stanie środowiska przyrodniczego w roku 2010

Spis treści

Strona tytułowa

Strona główna WPN

  

4.7.2. Poprawność wykonanych analiz chemicznych

  

Ocenę poprawności wykonanych analiz chemicznych wody przeprowadzono według normy PN-89/C-04638/01,02,03, poprzez określenie zgodności sumy równoważników kationów (SrK) z sumą równoważników anionów (SrA) i wyliczenie względnego błędu w analizie. Suma jonów w badanej wodzie mieściła się w zakresie od 5 do 15 mval/dm3, zatem dopuszczalny błąd względny analizy może wynosić ± 5%.

  

Rys. 63. Błąd względny analiz chemicznych wód Czarnej Hańczy (Ujście, 2010)

  

  

Analizy wody z punktu Sobolewo na rzece Czarna Hańcza wykonano w laboratorium Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska Delegatura w Suwałkach i tam też obliczono bilans jonowy w wykonanych oznaczeniach. W przypadku analiz wody pobranej z punktu Ujście na rzece Czarna Hańcza kontrola bilansu jonowego z miesięcy od listopada 2009 r. do października 2010 r. wykazała, że analizy wykonano prawidłowo – błąd mieścił się w zakresie od 3,34% do 4,80% (Rys. 63).

  

  

  

4.7.3. Chemizm wód Czarnej Hańczy

  

Badania chemizmu wód rzeki Czarnej Hańczy w punktach kontrolno-pomiarowych Sobolewo i Ujście wykazały, podobnie jak w latach poprzednich, że część badanych parametrów miała stężenia wyższe na Ujściu niż w Sobolewie. W Sobolewie, w stosunku do Ujścia, zanotowano wyższe wartości tlenu, wodorowęglanów, tlenu rozpuszczonego, temperatury, BZT5 i magnezu. Natomiast na ujściu Czarnej Hańczy do Wigier wystąpiły wyższe stężenia azotu azotanowego, wapnia, sodu, potasu i przewodności elektrolitycznej. Wartości pH, siarki siarczanowej, chlorków, fosforu ogólnego i azotu amonowego na obu stanowiskach osiągnęły porównywalne wielkości (Tab. 50).

Podstawowym parametrem świadczącym o mineralnym zanieczyszczeniu wody jest przewodność elektrolityczna. Wielkość przewodności jest skorelowana z wysokością przepływów rzecznych, i jest to funkcja odwrotnie proporcjonalna. Wysokie stany wód będą rozcieńczały wody rzeczne, niskie zaś zwiększały stężenia (Allan, 1998).

Wody rzeczne wykazują wahające się stany zawartości elektrolitów, których wielkość w okresie zasilania powierzchniowego obniża się, a w czasie okresów suchych zwiększa się w wyniku dopływu wód gruntowych (Starmach i in. 1978). Wysokie przepływy na Czarnej Hańczy, występujące przede wszystkim w miesiącu marcu (roztopowe) i maju, spowodowały znaczne obniżenie wartości przewodności elektrolitycznej (odpowiednio do 36,7 mS/m i 41,1 mS/m). Natomiast w lutym i w lipcu obserwowano zjawisko odwrotne - przy niskich stanach wody wystąpiły najwyższe wartości przewodnictwa elektrolitycznego (odpowiednio 57,1 mS/m i 54,0 mS/m).

Podczas wezbrań obserwuje się spadek stężenia wapnia, magnezu, sodu, wodorowęglanów, siarczanów i chlorków oraz wzrost stężeń potasu, amonu i ortofosforanów (Żelazny i in. 2005). Zmiany przewodnictwa wody występują w ścisłej korelacji ze zmianami stężeń chlorków, siarczanów, czy ogólnie związków mineralnych (Kowal, Leszczyńska 1984).

W przypadku chlorków i siarczanów rejestrowano spadek stężeń tych jonów w wodach Czarnej Hańczy przy wyższych stanach wód. Tendencję odwrotną zaobserwowano w przypadku fosforu, którego stężenie w maju osiągnęło wartość 0,329 mg P/dm3 (w lutym przy niżówce stężenie fosforu wynosiło 0,060 mg P/dm3).

Skład chemiczny wód rzecznych zmienia się w ciągu roku w zależności od miejsca i pory roku, ilości dopływających zanieczyszczeń, czy wielkości opadów atmosferycznych. Zarówno w przypadku azotu azotanowego jak i azotu amonowego częstym zjawiskiem w rzekach jest występowanie małych wartości tej formy azotu w sezonie wegetacyjnym i wzrost jego stężenia w ciągu zimy. Według Dojlidy (1995) taki układ może być zakłócony przez dopływ ścieków. Elementem zakłócającym naturalne przemiany geochemiczne w całym systemie mogły być ścieki odprowadzane do rzeki z oczyszczalni w Suwałkach (Zdanowski, Hutorowicz 1997). Wzrost stężenia azotu amonowego na obu stanowiskach (Rys. 64) był obserwowany zimą, natomiast latem ich zawartość znacznie malała. Zjawisko to było naturalnie związane z ograniczeniem przyswajania go przez organizmy. W Sobolewie w miesiącu maju wystąpiła po raz drugi wysoka koncentracja azotu amonowego, który mógł znaleźć się w rzece wraz z wodami spuszczanymi rokrocznie z Zalewu Arkadia z pobliskich Suwałk.

Wielkość stężenia fosforu ogólnego w wodach Czarnej Hańczy była bardzo wyrównana w całym roku na obu stanowiskach (Rys. 65). Jedynie w odniesieniu do wartości z maja w punkcie Sobolewo odnotowano ponad 5-krotny wzrost tego biogenu w stosunku do kwietnia (w poprzednim roku wzrost ten był 10-krotny). I w tym przypadku źródłem zanieczyszczenia fosforem były prawdopodobnie wody z Zalewu Arkadia.

Poza związkami biogennymi podstawowe znaczenie dla procesów chemicznych i biochemicznych zachodzących w wodach powierzchniowych ma rozpuszczony tlen. Dzięki obecności tlenu zachodzące procesy aerobowe doprowadzają do zmniejszenia zawartości zanieczyszczeń w wodzie (Dojlido 1995). W przypadku Czarnej Hańczy nie odnotowano warunków beztlenowych. W obu punktach wyższe wartości tlenu były w półroczu zimowym, a w miesiącach letnich ilość tlenu zmniejszyła się (Rys. 66). Podobnie jak w roku poprzednim na obu stanowiskach BZT5 było w III klasie czystości. Najwyższe wartości BZT5, wskazujące na najwyższe stężenia substancji organicznej podatnej na biodegradację, obserwowano w okresie zimowym oraz w maju podczas wysokiego stanu wody (Rys. 67).

  

Rys. 64. Stężenia azotu amonowego w wodach Czarnej Hańczy

na stanowiskach Sobolewo i Ujście w roku hydrologicznym 2010

  

  

Wartości stężeń pozostałych badanych jonów w wodach Czarnej Hańczy oraz zestawienia wielkości ładunku (wraz z jego strukturą), jakie niosą wody tej rzeki przedstawiono na rysunkach 68-73 oraz w taelach 52-53.

  

Rys. 65. Stężenia fosforu ogólnego w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2010

  

Rys. 66. Stężenia tlenu rozpuszczonego w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2010

  

Rys. 67. BZT5 w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2010

  

Rys. 68. Wartości przewodności elektrolitycznej w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2010

  

  

Tabela 50. Charakterystyka fizykochemiczna wód Czarnej Hańczy

w punktach kontrolno-pomiarowych Sobolewo i Ujście  w latach 1994-2010 i w 2010 roku

  

H-CO3 Cl S-SO4 SO4 N-NO3 NO3 N-NH4 NH4 Pogól Ca Mg Na K pH SEC O2 BZT5
mg/dm3 µg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m mg/dm3
Sobolewo
2010 277,58 18,71 9,27 27,76 1,29 5,71 0,54 0,70 103,56 75,05 12,70 17,97 4,19 7,79 48,42 10,29 3,15
2001-2010 277,72 18,06 9,49 28,43 2,11 9,33 0,30 0,38 106,28 74,80 12,59 15,45 4,38 7,97 49,76 11,19 2,79
SD 21,18 4,03 1,12 3,36 0,58 2,55 0,16 0,20 23,45 2,49 0,89 2,57 0,74 0,12 6,54 0,64 0,57
Min 239,34 12,36 8,21 24,61 1,29 5,71 0,16 0,20 73,32 70,59 11,53 11,08 3,43 7,79 43,39 10,29 1,99
Max 319,07 24,04 12,10 36,26 3,25 14,37 0,59 0,76 142,80 79,47 14,49 18,78 6,20 8,18 67,17 12,09 4,03
Ujście
2010 239,55 18,74 8,99 26,92 1,52 6,71 0,67 0,87 72,69 81,01 11,08 19,50 4,95 8,06 51,91 9,34 3,22
2001-2010 258,51 18,37 12,18 34,88 1,53 6,79 0,38 0,49 159,47 80,82 11,76 19,25 5,02 7,90 54,98 9,23 2,61
SD 18,56 2,53 1,05 7,13 0,39 1,73 0,22 0,28 41,40 3,76 1,17 2,33 1,03 0,10 7,12 0,92 0,38
Min 232,56 14,24 8,99 19,51 0,61 2,69 0,17 0,22 63,13 75,20 9,79 16,09 3,86 7,70 49,80 7,92 1,94
Max 286,90 22,07 14,09 42,21 2,91 12,88 0,82 1,06 252,37 84,69 13,36 22,76 6,93 8,06 72,04 10,61 3,29
  

  

Rys. 69. Stężenia siarki siarczanowej w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2010

  

Rys. 70. Stężenia azotu azotanowego w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2010

  

Rys. 71. Stężenia magnezu, sodu i chloru w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2010

  

Rys. 72. Stężenia wapnia i potasu w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2010

  

  

Ocenę jakości wód Czarnej Hańczy dokonano na podstawie rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 lutego 2004 roku w sprawie klasyfikacji dla prezentowania stanu wód powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu oraz sposobu interpretacji wyników i prezentacji stanu tych wód. Zgodnie z tym rozporządzeniem dla każdego wskaźnika wody zmierzonego z częstotliwością jeden raz na miesiąc wyznaczono wartości stężeń odpowiadające percentylowi 90. Następnie określono klasy jakości wód powierzchniowych, przyjmując zgodnie z projektem nowego rozporządzenia najniższą klasę obejmującą łącznie z wyższymi klasami 90% ilości wskaźników.

  

Rys. 73. Wielkości ładunku jonów (wraz z jego strukturą) w wodzie Czarnej Hańczy w Sobolewie i na Ujściu

  

  

Podobnie jak w latach poprzednich ponad połowa badanych parametrów fizykochemicznych (zasadowość, chlorki, pH, tlen, siarczany, fosfor ogólny, magnez i temperatura), zarówno w Sobolewie, jaki na Ujściu, zawierała się w I klasie czystości (Tab. 51). Stężenie wapnia, przewodnictwo i azotany w obu punktach zawierały się w II klasie czystości. W obu punktach trzecią klasę czystości osiągnęły: BZT5 i amoniak.

  

  

Tabela 51. Klasyfikacja wskaźników jakości wód Czarnej Hańczy

w punktach kontrolno-pomiarowych Sobolewo i Ujście w 2010 roku

  

Zasa-

dowość

Wapń Chlorki  opHo Przewod-

ność

Tlen

rozpusz-

czony

Amoniak Azotany Fosfor

ogólny

Siar-

czany

Magnez Tempe-

ratura

BZT5
Sobolewo I II I I II I III II I I I I III
Ujście I II I I II I III II I I I I III

  

  

Ostatecznie, wody Czarnej Hańczy w Sobolewie i na Ujściu należy zaliczyć do III klasy czystości, czyli wód o zadowalającej jakości, gdzie wartości biologicznych wskaźników wskazują umiarkowany wpływ oddziaływań antropogenicznych.

Szczegółowe wyniki badań fizykochemicznych wód Czarnej Hańczy przedstawione zostały na rysunkach 59-65 oraz w tabelach 52-53.

Wody powierzchniowe rzeki Czarnej Hańczy w Sobolewie według klasyfikacji Altowskiego i Szwieca zaliczono do wód prostych, ponieważ tylko od 2 do 4 jonów osiąga więcej niż 20±3% mval w stosunku do sumy anionów lub kationów. Tolerancję 3% przyjmuje się ze względu na istnienie ewentualnego błędu analizy (Macioszczyk, 1987). Badaną wodę określono jako wodorowęglanowo-wapniową, o następującym składzie:

  

  

Tabela 52. Charakterystyka fizykochemiczna wód Czarnej Hańczy w roku hydrologicznym 2010

  

Miesiąc S-SO4 N-NO3 HCO3 Pogól N-NH4 Cl Na K Mg Ca pH SEC O2 BZT5
mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m mg/dm3 mg/dm3
Sobolewo
XI 11,15 2,23 304,94 40,00 1,16 26,70 18,40 4,50 13,90 79,00 8,00 54,10 11,70 3,40
XII 10,15 1,80 295,12 74,00 0,47 27,10 22,00 5,10 12,50 74,00 8,00 51,80 11,00 3,00
I 12,15 2,21 311,03 83,00 0,99 21,30 22,90 4,90 13,90 82,30 7,80 56,40 12,40 2,70
II 9,51 1,72 296,41 60,00 2,18 24,80 29,00 4,80 13,50 74,00 7,90 57,10 11,30 6,30
III 6,54 1,93 215,85 75 0,23 9,3 10,6 3,3 9,8 76,6 7,9 36,7 12,4 3,6
IV 11,68 1,64 272,03 57 0,22 21,4 16,6 4,2 13,2 75 8 47,6 11,1 3,5
V 6,71 1,28 244 329 1,11 15,3 14 3,7 10,2 58 7,9 41,1 8,4 7,4
VI 7,78 1,37 272,03 76 0,14 13,8 14,4 3,4 12,5 71 8,1 46 10,8 3
VII 10,35 0,05 309,94 90 0,23 23,2 27,4 5,5 14,6 79 7,9 54 8,2 2,2
VIII 8,85 0,44 286,66 107 0,24 17,2 18,9 4,4 13,6 75 8 48,9 8,1 0,88
IX 10,08 0,05 293,97 51 0,1 20,6 19,1 4,1 14,5 84 8,1 53 8 0,5
X 10,41 0,78 303,72 89 0,11 17,2 15,6 3,9 15,2 80 8,1 50,9 10,4 0,5
Ujście
XI 12,95 3,2 255,9 126 1,04 26,1 22,3 4,8 12,2 89,2 8,19 58,6 10,9 4,3
XII 11,88 1,7 237,7 80 0,27 15,5 18,7 4,2 12,4 86,4 8,12 54,4 10,3 2,5
I 11,38 2,3 247,4 38 1,23 23,4 12,7 3,1 10,2 98,4 8,19 60,8 12,1 4,8
II 9,88 2,4 231,6 125 1,99 33,4 15,0 2,8 10,7 88,0 8,20 62,0 11,3 7,5
III 5,44 2,0 167,0 91 1,36 8,8 8,4 3,1 10,2 63,2 8,05 35,6 11,4 4,0
IV 4,41 1,2 243,8 55 0,22 7,6 17,2 4,6 11,9 84,8 8,13 50,0 10,5 2,4
V 7,34 1,1 231,6 38 0,81 16,2 17,2 4,3 9,7 72,0 7,79 44,5 6,8 6,4
VI 9,01 1,9 236,4 77 0,25 18,8 22,2 5,9 9,2 73,6 8,01 51,8 9,3 2,8
VII 9,51 0,7 320,5 71 0,16 20,2 23,2 6,1 10,9 80,0 7,99 52,6 7,1 0,6
VIII 9,78 0,5 244,2 62 0,28 22,5 27,4 6,1 13,9 79,0 8,05 51,9 5,0 0,5
IX 8,28 0,7 277,9 67 0,07 19,4 27,6 7,3 10,9 94,0 8,00 58,9 8,3 1,0
X 12,05 1,1 245,0 69 0,45 26,2 27,5 7,3 12,2 84,0 8,15 60,1 9,9 1,5
  

  

Tabela 53. Ładunki jonów w wodzie Czarnej Hańczy w roku hydrologicznym 2010

  

Miesiąc S-SO4 N-NO3 HCO3 Pogól N-NH4 Cl Na K Mg Ca
kg/ha/rok
Sobolewo
XI 1,66 0,33 45,37 0,01 0,17 3,97 2,74 0,67 2,07 11,75
XII 1,43 0,25 41,66 0,01 0,07 3,83 3,11 0,72 1,76 10,44
I 1,66 0,30 42,55 0,01 0,14 2,91 3,13 0,67 1,90 11,26
II 0,99 0,18 30,92 0,01 0,23 2,59 3,03 0,50 1,41 7,72
III 1,01 0,30 33,45 0,01 0,04 1,44 1,64 0,51 1,52 11,87
IV 1,85 0,26 43,18 0,01 0,03 3,40 2,64 0,67 2,10 11,91
V 1,37 0,26 49,73 0,07 0,23 3,12 2,85 0,75 2,08 11,82
VI 1,38 0,24 48,37 0,01 0,02 2,45 2,56 0,60 2,22 12,62
VII 1,57 0,01 47,09 0,01 0,03 3,52 4,16 0,84 2,22 12,00
VIII 1,56 0,08 50,50 0,02 0,04 3,03 3,33 0,78 2,40 13,21
IX 1,89 0,01 55,26 0,01 0,02 3,87 3,59 0,77 2,73 15,79
X 1,99 0,15 58,05 0,02 0,02 3,29 2,98 0,75 2,91 15,29
rok 18,38 2,38 546,12 0,19 1,04 37,42 35,76 8,22 25,30 145,69
Ujście
XI 2,00 0,49 39,59 0,02 0,160 4,03 3,45 0,74 1,88 13,80
XII 1,80 0,26 36,03 0,01 0,041 2,35 2,84 0,64 1,88 13,10
I 1,67 0,34 36,36 0,01 0,180 3,44 1,87 0,46 1,50 14,46
II 1,00 0,24 23,44 0,01 0,202 3,38 1,52 0,28 1,08 8,91
III 0,91 0,32 27,79 0,02 0,227 1,46 1,40 0,52 1,70 10,52
IV 0,73 0,20 40,22 0,01 0,036 1,25 2,84 0,76 1,96 13,99
V 1,61 0,23 50,69 0,01 0,176 3,55 3,77 0,94 2,13 15,76
VI 1,67 0,35 43,70 0,01 0,046 3,47 4,10 1,09 1,71 13,60
VII 1,55 0,11 52,31 0,01 0,026 3,30 3,79 1,00 1,79 13,05
VIII 1,85 0,10 46,22 0,01 0,053 4,26 5,18 1,15 2,63 14,95
IX 1,62 0,14 54,30 0,01 0,013 3,79 5,39 1,43 2,14 18,37
X 2,47 0,23 50,30 0,01 0,092 5,38 5,65 1,50 2,49 17,25
rok 18,88 3,02 500,95 0,15 1,25 39,66 41,78 10,50 22,89 167,76
  

  

Literatura

  

Allan J.D. 1998. Ekologia wód płynących. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Bajkiewicz-Grabowska E. 2001. Stosunki wodne i ich wpływ na dynamikę środowiska przyrodniczego Wigierskiego Parku Narodowego. (w:) A. Rychling, J. Solon (Red.), Z badań nad strukturą i funkcjonowaniem Wigierskiego Parku Narodowego. Wydawnictwo Akademickie Dialog.

Byczkowski A. 1996. Hydrologia. Wydawnictwo SGGW, Warszawa.

Dojlido J.R. 1995. Chemia wód powierzchniowych. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok.

Dynowska I. 1971. Typy reżimów rzecznych w Polsce. Zeszyty Naukowe UJ, XVIII, Prace Geograficzne, z. 28.

Kowal A., Leszczyńska D. 1984. Zastosowanie ciągłego monitoringu do kontroli jakości wód. (w:) Ochrona Środowiska, 434/5 (22), s. 23-27.

Macioszczyk A. 1987. Hydrogeochemia. Wyd. Geologiczne, Warszawa.

Ostrowski J., Zaniewska M. 2001. Zmienność zasobów wodnych małych zlewni rzecznych. (w:) Mat. konferencji nauk. Pol. Tow. Geofizycznego pt. Dynamika obiegu wody. s. 61-76.

Zdanowski B., Hutorowicz A. 1997. Charakterystyka hydrochemiczna Czarnej Hańczy i wpływ tej rzeki na wody jezior Hańcza i Wigry. (w:) L. Krzysztofiak (Red.), Zintegrowany monitoring środowiska przyrodniczego. Stacja Bazowa Wigry (Wigierski Park Narodowy). Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska.

Żelazny M., Raczak J., Szczęsny B. 2005. Krótkotrwałe zmiany składu chemicznego wód powierzchniowych w małych zlewniach na progu Pogórza Wiśnickiego. (w:) J. Burchard (Red.), Stan i antropogeniczne zmiany jakości wód w Polsce, t. III, WUŁ, Łódź.

   

   

   

   

   

ciąg dalszy  »  

   

spis treści