Raport ZMŚP 2012, Stacja Bazowa Wigry

Ocenę poprawności wykonanych analiz chemicznych wody przeprowadzono według normy PN-89/C-04638/01,02,03, w Wojewódzkim Inspektoracie Ochrony Środowiska Delegatura w Suwałkach, gdzie wykonano analizy chemiczne wody z Czarnej Hańczy z punków Sobolewo i Ujście.

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 rozpuszczonego, sodu, pH i temperatury. Natomiast na ujściu Czarnej Hańczy do Wigier wystąpiły wyższe stężenia wapnia, azotu azotanowego i amonowego, fosforu ogólnego, siarczanów i przewodności elektrolitycznej. Pozostałe parametry osiągnęły na obu stanowiskach porównywalne wartości (Tab. 51). Przewodność właściwa należy do dobrych wskaźników określających jakość wód powierzchniowych. Wielkość przewodności, która świadczy o mineralnym zanieczyszczeniu wody jest skorelowana z wysokością przepływów rzecznych, i jest to funkcja odwrotnie proporcjonalna. Przy wysokich stanach wód obserwuje się rozcieńczanie elektrolitów, a przy niskich ich zagęszczanie (Allan 1998, Starmach i in. 1978).Wysokie przepływy na Czarnej Hańczy, występujące głównie w okresie marzec-kwiecień (wezbrania roztopowe), spowodowały znaczne obniżenie wartości przewodności elektrolitycznej wody w rzece (do 44,3-45,5 mS/m). Również w październiku, dla którego średni przepływ miesięczny wody był najwyższy w roku (1,311 m³/s) przewodność osiągnęła wartość 49,1 mS/m (Rys. 86). Najniższe stany wody obserwowane w Sobolewie w miesiącu lutym spowodowały znaczny wzrost SEC na obu stanowiskach (najwyższe wartości w całym roku) oraz najwyższe bądź bardzo wysokie koncentracje azotu amonowego, chlorków i sodu. 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 (spowodowane pobieraniem tych związków przez rośliny w okresie intensywnego wzrostu) i wzrost jego stężenia w ciągu zimy (spowodowany rozkładem roślin).

Rys. 86. Przewodność elektrolityczna wód Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście
w roku hydrologicznym 2012

Rys . 87. Stężenia azotu azotanowego w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście
w roku hydrologicznym 2012

Wzrost stężenia azotu azotanowego na obu stanowiskach (Sobolewo, Ujście) wystąpił w półroczu zimowym (listopad), do wartości nawet 3,96 mg N-NO₃ /dm³ w Sobolewie i 4,5 mg N-NO₃/dm³ na Ujściu (Rys. 87). W kolejnych miesiącach ilości tych biogenów spadały, by w miesiącu lipcu osiągnąć najniższe wartości w badanym okresie – tj. 0,44 mg N-NO₃/dm³ w Sobolewie i 0,504 mg N-NO₃/dm ³ na Ujściu.

W przypadku fosforu ogólnego najwyższe stężenia, w punkcie Sobolewo, występowały w grudniu i wrześniu (odpowiednio 326 mg P/dm³ i 281 mg P/dm ³), a w punkcie Ujście w styczniu i we wrześniu (odpowiednio 109 mg P/dm³ i 348 mg P/dm³). Latem wartości fosforu spadły na obu stanowiskach do 45-47 P/dm³ (Rys. 88).

Rys. 88. Stężenia fosforu ogólnego w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście
w roku hydrologicznym 2012

Rys. 89. Stężenia tlenu rozpuszczonego w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście
w roku hydrologicznym 2012

Mainstone i Parr (2002) przedstawiają jako typową sytuację, kiedy najwyższe stężenia fosforu ogólnego, dostającego się do rzeki ze źródeł rozproszonych, obserwowane są w miesiącach jesiennych i zimowych (wrzesień grudzień), najniższe zaś w miesiącach letnich (maj - sierpień). Również Bowes i in. (2003) dla rzeki w północnej Anglii zaobserwowali najniższe stężenia fosforu w miesiącach letnich, zastrzegając, że zmienność sezonowa tego biogenu jest bardzo duża.

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 na obu punktach pomiarowych nie odnotowano warunków beztlenowych. Podobnie jak w roku poprzednim, wyższe wartości tlenu w wodzie rzeki rejestrowano w półroczu zimowym, a w miesiącach letnich ilość tlenu zmniejszyła się (Rys. 89). Najwyższe wartości BZT₅, wskazujące na najwyższe stężenia substancji organicznej podatnej na biodegradację, stwierdzono w okresie zimowym, a latem wartości te znacznie malały (Rys. 90).

Rys. 90. BZT₅ wód Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście
w roku hydrologicznym 2012

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 91-94 oraz w tabelach 51-53.

Rys. 91. Stężenia siarki siarczanowej w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście
w roku hydrologicznym 2012

Rys . 92. Stężenia wapnia w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście
w roku hydrologicznym 2012

Rys. 93. Stężenia magnezu, sodu i chloru w wodach Czarnej Hańczy
na stanowiskach Sobolewo i Ujście w roku hydrologicznym 2012

Rys. 94. Struktura ładunki jonów w wodzie Czarnej Hańczy w Sobolewie i na Ujściu

Tabela 51. Charakterystyka fizykochemiczna wód Czarnej Hańczy w punktach kontrolno-pomiarowych Sobolewo i Ujście
w latach 2001-2012 i w 2012 roku

	S-SO₄	SO₄	N-NO₃	NO₃	H-CO₃	P_ogól	N-NH₄	NH₄	Cl	Na	K	Mg	Ca	pH	SEC	O₂	BZT₅
	mg/dm³					µg/dm³	mg/dm³							[-]	mS/m	mg/dm³
Sobolewo
2012	8,75	26,20	1,69	7,47	295,42	100,88	0,25	0,32	27,99	31,09	5,74	13,09	77,07	8,07	52,79	10,45	2,79
2001-2012	9,29	27,82	2,03	9,00	280,66	105,39	0,35	0,45	18,99	17,25	4,55	12,79	75,05	7,98	50,10	11,06	2,88
SD	1,14	3,41	0,55	2,44	20,35	20,77	0,24	0,30	4,63	5,23	0,79	0,97	2,34	0,11	5,98	0,66	0,60
Min	7,79	23,33	1,29	5,71	239,34	73,32	0,16	0,20	12,36	11,08	3,43	11,53	70,59	7,79	43,39	10,29	1,99
Max	12,10	36,26	3,25	14,37	319,07	142,80	0,95	1,22	27,99	31,09	6,20	14,49	79,47	8,18	67,17	12,09	4,03
Ujście
2012	9,07	27,17	2,00	8,87	297,38	87,71	0,28	0,36	21,65	20,56	5,26	14,21	82,82	7,83	56,05	9,48	2,13
2001-2012	11,60	33,41	1,60	7,09	264,67	148,08	0,42	0,54	18,80	19,67	5,06	12,07	81,15	7,89	55,01	9,27	2,65
SD	1,90	7,18	0,56	2,49	21,53	63,77	0,26	0,34	2,57	2,29	0,84	1,26	3,24	0,10	5,79	0,79	0,54
Min	8,32	19,51	0,61	2,69	232,56	63,13	0,17	0,22	14,24	16,09	3,86	9,79	75,20	7,70	49,80	7,92	1,94
Max	14,09	42,21	2,91	12,88	297,38	252,37	0,88	1,14	22,07	22,91	6,93	14,21	84,69	8,06	72,04	10,61	3,59

Tabela 52. Charakterystyka fizykochemiczna wód Czarnej Hańczy w roku hydrologicznym 2012

Miesiąc	S-SO₄	SO₄	N-NO₃	NO₃	HCO₃	P_ogól	N-NH₄	NH₄	Cl	Na	K	Mg	Ca	pH	SEC	O₂	BZT₅
Miesiąc	mg/dm³													[-]	mS/m	mg/dm³
Sobolewo
XI	9,38	28,10	3,96	17,53	304,94	34	0,74	0,95	22,4	18,9	4,6	14,7	81,3	7,90	52,4	10,1	3,4
XII	8,48	25,40	3,65	16,16	292,75	326	0,2	0,26	79,3	48,0	5,5	12,1	84,0	8,00	61,9	10,6	8,0
I	9,71	29,09	2,02	8,94	310,42	67	0,13	0,17	26,8	21,4	4,4	12,6	75,0	8,00	52,2	11,6	2,3
II	8,15	24,42	2,16	9,56	286,66	79	0,8	1,03	71,4	50,2	4,8	13,5	81,0	7,90	64,4	12,5	5,2
III	8,81	26,39	2,03	8,99	250,09	87	0,11	0,14	17,1	22,1	2,2	13,6	73,7	8,00	45,5	11,9	3,2
IV	7,71	23,10	1,14	5,05	262,3	61	0,18	0,23	13,3	24,0	6,1	14,1	78,3	8,00	44,3	10,3	2,7
V	8,81	26,39	1,11	4,91	290,92	51	0,14	0,18	19,1	22,0	5,9	13,6	79,1	8,20	49,5	10,3	2,2
VI	9,31	27,89	1,13	5,00	306,77	67	0,16	0,21	23,0	56,0	11,5	25,0	146,0	8,30	53,6	9	3,0
VII	5,51	16,51	0,44	1,95	329,31	56	0,18	0,23	14,3	30,7	6,1	13,1	74,0	8,30	56,0	9,3	0,8
VIII	10,11	30,29	0,69	3,05	318,96	63	0,17	0,22	25,9	52,7	8,9	12,7	71,0	8,30	56,1	9,9	1,3
IX	11,12	33,31	1,21	5,36	303,72	281	0,17	0,22	24,1	24,6	5,9	13,2	73,0	8,20	53,7	10,2	1,3
X	8,04	24,09	1,11	4,91	293,36	35	0,16	0,21	16,1	15,7	4,0	12,8	78,0	8,00	49,1	10,2	1,4
Ujście
XI	9,95	29,808	4,5	20,0	305,0	44	0,75	0,97	24,4	23,3	5,3	15,1	82,3	7,77	60,1	8,6	2,8
XII	8,58	25,704	3,4	15,2	292,8	47	0,20	0,26	19,2	18,2	4,5	14,3	108,7	7,74	55,9	9,2	1,4
I	10,11	30,288	2,5	11,1	292,2	109	0,16	0,21	26,7	22,1	4,6	17,5	132,2	7,81	57,0	12,1	3,4
II	9,11	27,292	3,5	15,3	295,2	104	0,93	1,20	36,9	31,2	2,6	14,1	110,2	7,66	63,0	12,0	2,8
III	7,14	21,39	2,0	8,9	264,1	103	0,15	0,19	16,2	16,9	3,8	12,5	75,6	7,78	49,5	11,7	2,9
IV	9,15	27,412	1,5	6,6	274,5	38	0,18	0,23	15,9	14,7	3,7	13,0	78,1	7,87	48,3	10,3	2,6
V	9,58	28,7	1,3	5,8	303,2	62	0,15	0,19	21,7	27,0	5,7	13,7	82,0	7,96	50,1	9,2	2,4
VI	10,15	30,407	1,5	6,6	314,8	88	0,17	0,22	24,0	20,4	6,1	14,4	86,5	7,95	58,7	8,0	2,6
VII	5,207	15,599	0,5	2,2	312,3	47	0,16	0,21	12,0	20,3	6,3	14,3	84,3	7,92	58,2	7,6	1,7
VIII	10,48	31,396	1,0	4,5	323,3	45	0,34	0,44	25,0	22,3	6,2	14,3	85,3	8,00	61,0	7,5	1,7
IX	10,42	31,216	1,7	7,3	297,7	348	0,19	0,24	23,4	19,2	7,0	14,2	77,7	7,86	58,8	8,8	0,7
X	9,146	27,4	1,3	5,9	297,7	30	0,18	0,23	20,3	16,1	6,5	13,8	77,2	7,75	55,1	9,5	1,2

Miesiąc	S-SO₄	SO₄	N-NO₃	NO₃	HCO₃	P_ogól	N-NH₄	NH₄	Cl	Na	K	Mg	Ca
Miesiąc	kg/ha/rok
Sobolewo
XI	1,39	4,17	0,59	2,598	45,20	0,01	0,11	0,14	3,32	2,80	0,68	2,18	12,05
XII	1,28	3,84	0,55	2,444	44,29	0,05	0,03	0,04	12,00	7,26	0,83	1,83	12,71
I	1,39	4,16	0,29	1,277	44,35	0,01	0,02	0,02	3,83	3,06	0,63	1,80	10,71
II	1,04	3,12	0,28	1,22	36,57	0,01	0,10	0,13	9,11	6,40	0,61	1,72	10,33
III	1,57	4,69	0,36	1,598	44,46	0,02	0,02	0,03	3,04	3,93	0,39	2,42	13,10
IV	1,32	3,96	0,20	0,866	44,99	0,01	0,03	0,04	2,28	4,12	1,05	2,42	13,43
V	1,33	3,99	0,17	0,743	44,01	0,01	0,02	0,03	2,89	3,33	0,89	2,06	11,97
VI	1,39	4,15	0,17	0,744	45,64	0,01	0,02	0,03	3,42	8,33	1,71	1,86	11,61
VII	1,00	3,00	0,08	0,354	59,81	0,01	0,03	0,04	2,60	5,58	1,11	2,38	13,44
VIII	1,71	5,13	0,12	0,517	53,97	0,01	0,03	0,04	4,38	8,92	1,51	2,15	12,01
IX	1,87	5,59	0,20	0,899	51,00	0,05	0,03	0,04	4,05	4,13	0,99	2,22	12,26
X	1,59	4,76	0,22	0,97	57,92	0,01	0,03	0,04	3,18	3,10	0,79	2,53	15,40
rok	16,87	50,55	3,21	14,23	572,22	0,19	0,48	0,62	54,09	60,95	11,19	25,56	149,03
Ujście
XI	1,32	3,95	0,60	2,647	40,44	0,01	0,10	0,13	3,24	3,09	0,70	2,00	10,91
XII	1,20	3,60	0,48	2,13	41,02	0,01	0,03	0,04	2,69	2,55	0,63	2,00	13,13
I	1,32	3,95	0,33	1,45	38,06	0,01	0,02	0,03	3,48	2,88	0,60	2,28	11,72
II	0,99	2,97	0,37	1,66	32,08	0,01	0,10	0,13	4,01	3,39	0,28	1,53	9,39
III	1,20	3,58	0,34	1,49	44,21	0,02	0,03	0,03	2,71	2,83	0,64	2,09	12,65
IV	1,43	4,28	0,23	1,02	42,84	0,01	0,03	0,04	2,48	2,29	0,58	2,03	12,19
V	1,33	4,00	0,18	0,81	42,23	0,01	0,02	0,03	3,02	3,76	0,79	1,91	11,42
VI	1,35	4,04	0,20	0,88	41,83	0,01	0,02	0,03	3,19	2,71	0,81	1,91	11,50
VII	0,89	2,67	0,08	0,37	53,46	0,01	0,03	0,04	2,05	3,47	1,08	2,45	14,43
VIII	1,66	4,96	0,16	0,71	51,10	0,01	0,05	0,07	3,95	3,52	0,98	2,26	13,48
IX	1,59	4,76	0,25	1,12	45,40	0,05	0,03	0,04	3,57	2,93	1,07	2,17	11,85
X	1,71	5,13	0,25	1,11	55,77	0,01	0,03	0,04	3,80	3,02	1,22	2,59	14,46
rok	15,99	47,89	3,48	15,40	528,45	0,16	0,49	0,63	38,20	36,45	9,38	25,22	147,14

Ocenę jakości wód Czarnej Hańczy dokonano na podstawie rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 roku w sprawie klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych. 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 (I i II klasa oraz pozaklasowa) na podstawie wartości granicznych wskaźników jakości. Ocena ta dotyczy tylko elementów fizyczno-chemicznych, wspierających elementy biologiczne takie, jak: fitoplankton, fitobentos, makrofity, makrobezkręgowce bentosowe oraz ichtiofaunę, które nie są objęte badaniami w ramach niniejszego monitoringu.

W 2012 roku prawie wszystkie badane parametry fizyczno-chemiczne zawierały się w I klasie czystości w obu punktach pomiarowych. Jedynie zasadowość ogólna była w drugiej klasie czystości (Tab. 54).

Tabela 54. Klasyfikacja wskaźników jakości wód Czarnej Hańczy
w punktach kontrolno-pomiarowych Sobolewo i Ujście w 2012 roku

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:

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.

Bowes J.M., House W.A., Hodgkinson R.A. 2003. Phosphorus dynamics along a river continuum.
The Science of the Total Environment 313: 199-212.

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.

Mainstone C.P, Parr W. 2002. The Science of the Total Environment: 282-283, 25-47.

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.

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, Wyd. UŁ, Łódź.