|
4.3. Chemizm opadów atmosferycznych i opadu podkoronowego
4.3.1. Poprawność wykonanych analiz
Analizy fizykochemiczne wód opadowych oraz ocenę ich poprawności wykonało Laboratorium Monitoringu Instytutu Ochrony Środowiska w Warszawie.
4.3.2. Opad na otwartej przestrzeni
Chemizm wód opadowych jest badany od 1996 roku na terenie ogródka meteorologicznego w Sobolewie. Opad atmosferyczny zbierany jest raz w tygodniu przy
pomocy kolektora opadu mokrego UNS 130/S – Eigenbrodt.
W roku hydrologicznym 2012 średnia roczna wartość pH mokrego opadu atmosferycznego wynosiła 5,43 i w porównaniu z rokiem 2011 była niższa o 8,6% (Tab.
18). Podobnie jak w roku 2011 był to, według klasyfikacji Jansena i in.(1988), odczyn normalny. W porównaniu z dosyć stabilnym poziomem odczynu
w roku 2011, zakres wahań średnich miesięcznych wartości był w badanym roku prawie czterokrotnie wyższy (3,74 w 2012 roku i 0,97 w 2011 roku).
Najniższą średnią miesięczną wartość zanotowano w lutym (pH=4,58), a najwyższą w kwietniu (pH=8,32). Zmienność średnich miesięcznych wartości pH w roku
2012 na tle roku poprzedniego pokazuje rysunek 39.
Rys. 39. Średnie miesięczne wartości pH opadów atmosferycznych na otwartej przestrzeni w 2011 i 2012 roku
Analiza przebiegu średnich rocznych wartości pH opadów atmosferycznych z wielolecia 1996-2012 wykazuje tendencję wzrostową (Rys. 40). Po zeszłorocznym,
nagłym wzroście średniej rocznej wartości pH (5,94) w 2012 roku zaobserwowano powrót do stabilnej, średniej wartości, mieszczącej się od 2001 roku w
zakresie 5,0-5,5.
Rys. 40. Średnie roczne wartości pH opadów atmosferycznych na otwartej przestrzeni w latach 1996-2012
W roku 2012 zaobserwowano bardzo duże wahania przewodności wód opadowych. Najniższą przewodność odnotowano w styczniu (2,2 mS/m), najwyższą zaś w
czerwcu (30,6 mS/m). Wielokrotnie w ciągu roku średnie wartości miesięczne przewyższyły od kilkunastu do nawet 30 razy (!) wartości z roku 2011, co
znacząco wpłynęło na średnią roczną, która w roku 2011 wynosiła ona 1,6 mS/m, a w 2012 aż 10,7 mS/m. Wg klasyfikacji Jansena i in. 1988 była to woda o
bardzo silnej przewodności (wartość > 6).
Istotną statystycznie zależność stwierdzono tylko pomiędzy przewodnością elektrolityczną a stężeniem jonów sodowych i była to korelacja ujemna (tau= -0,57, p=0,009). Zmienność przewodności elektrolitycznej opadów atmosferycznych w roku 2012 na tle wartości z roku poprzedniego pokazuje rysunek
41.
W latach 1996-2004 średnie roczne wartości przewodności elektrolitycznej wskazywały powolną tendencję spadkową, w latach następnych zaś powolną
tendencję wzrostową. W 2012 roku zanotowano bardzo gwałtowny, aż dziesięciokrotny wzrost tego parametru (Rys. 42).
Rys. 41. Przewodność elektrolityczna opadów atmosferycznych na otwartej przestrzeni w 2011 i 2012 roku
Rys. 42. Średnie roczne wartości przewodności elektrolitycznej opadów atmosferycznych na otwartej przestrzeni w latach 1996-2012
Mimo tak dużego wzrostu średniej przewodności analizy statystyczne nie wykazały żadnych istotnych zależności pomiędzy przewodnością elektrolityczną a
stężeniem każdego z analizowanych jonów. Nie zaobserwowano również istotnej zależności pomiędzy przewodnością a wielkością opadów atmosferycznych oraz
ich odczynem.
W minionym roku hydrologicznym na jeden km2 powierzchni gruntu na terenie otwartym spadło łącznie 3236,8 kg jonów SO4-2, NO3-, Cl-, NH4+,Na+, K+, Ca+2, Mg +2, o 642,9 kg (24,8%) więcej niż w roku 2011. Do podłoża zostało zdeponowanych najwięcej jonów chlorkowych (1043,48 kg) i potasowych
(922,12 kg). Najwięcej jonów dotarło do podłoża w sierpniu (579,58 kg), najmniej zaś w marcu (52,32 kg). Stwierdzono dodatnią korelację pomiędzy
wielkością opadów atmosferycznych a ładunkami jonów SO4-2 (tau=0,606, p=0,01), NO3- (tau=0,515, p=0,02) i
NH4+ (tau=0,454, p=0,04). Nie stwierdzono natomiast korelacji między wysokością opadu atmosferycznego a średnimi stężeniami
badanych jonów, a także między stężeniami badanych jonów a odczynem wody.
Stężenia i ładunki jonów w opadach atmosferycznych w roku hydrologicznym 2012 przedstawiają rysunki 43-49 oraz tabele 18-23.
Rys. 43. Ładunki sumaryczne i średnie miesięczne stężenia jonów chlorkowych (Cl-) w opadach atmosferycznych
na tle miesięcznych opadów w
2012 roku
Rys. 44. Ładunki sumaryczne i średnie miesięczne stężenia jonów siarczanowych (S-SO4-2) w opadach atmosferycznych
na tle
miesięcznych opadów w 2012 roku
Rys. 45. Ładunki sumaryczne i średnie miesięczne stężenia jonów azotanowych (N-NO3-) w opadach atmosferycznych
na tle
miesięcznych opadów w 2012 roku
Rys. 46. Ładunki sumaryczne i średnie miesięczne stężenia jonów sodowych (Na+) w opadach atmosferycznych
na tle miesięcznych opadów w 2012
roku
Rys. 47. Ładunki sumaryczne i średnie miesięczne stężenia jonów potasowych (K+) w opadach atmosferycznych
na tle miesięcznych opadów w 2012
roku
Rys. 48. Ładunki sumaryczne i średnie miesięczne stężenia jonów magnezowych (Mg+2) w opadach atmosferycznych na tle miesięcznych opadów w
2012 roku
Rys. 49. Ładunki sumaryczne i średnie miesięczne stężenia jonów amonowych (N-NH4-) w opadach atmosferycznych
na tle miesięcznych
opadów w 2012 roku
Tabela 18. Stężenia jonów w opadzie atmosferycznym w 2012 roku
|
Charakterystyka
|
Suma opadu
|
S-SO4
|
SO4
|
N-NO3
|
NO3
|
N-NH4
|
NH4
|
Cl
|
Na
|
K
|
Mg
|
Ca
|
pH
|
H
|
SEC
|
|
|
mm
|
mg/dm3
|
|
µg/dm3
|
mS/m
|
|
rok hydrologiczny
|
|
suma
|
575,0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
średnia ważona
|
|
0,48
|
0,49
|
0,49
|
2,15
|
0,27
|
0,35
|
1,81
|
0,21
|
1,60
|
0,06
|
0,28
|
5,43
|
3,71
|
10,7
|
|
SD
|
|
0,27
|
0,81
|
0,33
|
1,46
|
0,16
|
0,20
|
1,39
|
0,34
|
1,41
|
0,05
|
0,29
|
1,17
|
7,70
|
9,2
|
|
min
|
|
0,15
|
0,45
|
0,14
|
0,62
|
0,11
|
0,14
|
0,20
|
0,06
|
0,05
|
0,02
|
0,10
|
4,58
|
0,00
|
2,2
|
|
max
|
|
1,18
|
3,54
|
1,39
|
6,15
|
0,61
|
0,79
|
5,25
|
1,18
|
4,88
|
0,19
|
1,21
|
8,32
|
26,30
|
30,6
|
|
wielolecie (1996-2012)
|
|
suma
|
594,2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
średnia ważona
|
|
0,79
|
2,25
|
0,76
|
2,40
|
0,70
|
0,96
|
1,21
|
0,25
|
0,61
|
0,36
|
0,78
|
5,98
|
51,90
|
2,6
|
|
SD
|
|
1,00
|
2,57
|
1,19
|
1,56
|
0,46
|
0,58
|
2,11
|
0,26
|
0,90
|
0,35
|
0,83
|
0,89
|
284,50
|
3,3
|
|
min
|
|
0,98
|
2,95
|
0,92
|
3,25
|
0,92
|
1,00
|
1,52
|
0,34
|
0,99
|
0,45
|
1,13
|
5,49
|
61,44
|
3,2
|
|
max
|
|
1,43
|
4,30
|
1,36
|
3,30
|
0,72
|
0,62
|
2,42
|
0,46
|
1,49
|
0,44
|
1,73
|
0,99
|
285,25
|
2,6
|
Tabela 19. Ładunki jonów wniesionych do podłoża z opadem atmosferycznym w 2012 roku
|
Charakterystyka
|
Opad
|
S-SO4
|
SO4
|
N-NO3
|
NO3
|
N-NH4
|
NH4
|
Cl
|
Na
|
K
|
Mg
|
Ca
|
H
|
|
mm
|
mg/m2
|
mg/m2
|
|
rok
hydrologiczny
|
575,0
|
278,64
|
834,75
|
278,93
|
1234,74
|
156,36
|
201,37
|
1043,48
|
122,03
|
922,12
|
33,59
|
163,82
|
1541,70
|
|
wielolecie
(1996-2012)
|
594,2
|
389,91
|
1168,11
|
272,16
|
1204,79
|
392,80
|
505,86
|
539,20
|
118,69
|
305,35
|
186,30
|
400,89
|
2568,32
|
Tabela 20. Średnie miesięczne stężenia jonów w opadach atmosferycznych w 2012 roku
|
Miesiąc
|
Liczba dni
z opadem
|
Opad
|
S-SO4
|
SO4
|
N-NO3
|
NO3
|
N-NH4
|
NH4
|
Cl
|
Na
|
K
|
Mg
|
Ca
|
pH
|
H
|
SEC
|
|
mm
|
mg/dm3
|
|
µg/dm3
|
mS/m
|
|
XI
|
22
|
19,2
|
0,54
|
1,62
|
0,52
|
2,30
|
0,57
|
0,73
|
2,36
|
1,18
|
0,44
|
0,19
|
0,41
|
5,59
|
2,57
|
2,4
|
|
XII
|
20
|
39,4
|
0,73
|
2,19
|
0,50
|
2,21
|
0,30
|
0,39
|
5,25
|
0,54
|
4,88
|
0,09
|
0,24
|
5,05
|
8,91
|
13,0
|
|
I
|
20
|
44,6
|
0,36
|
1,08
|
0,18
|
0,80
|
0,34
|
0,44
|
1,41
|
0,25
|
1,06
|
0,03
|
0,10
|
5,20
|
6,31
|
2,2
|
|
II
|
13
|
31,6
|
0,37
|
1,11
|
0,65
|
2,88
|
0,23
|
0,30
|
1,20
|
0,63
|
0,30
|
0,08
|
0,14
|
4,58
|
26,30
|
2,5
|
|
III
|
7
|
20,2
|
0,15
|
0,45
|
0,14
|
0,62
|
0,27
|
0,35
|
0,87
|
0,06
|
0,95
|
0,02
|
0,13
|
7,16
|
0,07
|
24,5
|
|
IV
|
8
|
45,8
|
0,34
|
1,02
|
0,32
|
1,42
|
0,61
|
0,79
|
1,97
|
0,13
|
2,16
|
0,06
|
0,29
|
8,32
|
0,00
|
2,8
|
|
V
|
7
|
29,8
|
0,40
|
1,20
|
0,37
|
1,64
|
0,21
|
0,27
|
0,20
|
0,10
|
0,19
|
0,16
|
1,21
|
7,27
|
0,05
|
13,2
|
|
VI
|
14
|
90,8
|
0,30
|
0,90
|
0,24
|
1,06
|
0,30
|
0,39
|
1,39
|
0,11
|
1,45
|
0,04
|
0,23
|
7,29
|
0,05
|
30,6
|
|
VII
|
18
|
62,6
|
0,49
|
1,47
|
0,44
|
1,95
|
0,32
|
0,41
|
1,82
|
0,10
|
1,77
|
0,05
|
0,30
|
7,07
|
0,09
|
8,7
|
|
VIII
|
19
|
76,2
|
1,18
|
3,54
|
1,39
|
6,15
|
0,12
|
0,15
|
2,27
|
0,07
|
2,20
|
0,05
|
0,32
|
6,89
|
0,13
|
14,0
|
|
IX
|
15
|
41,2
|
0,40
|
1,20
|
0,36
|
1,59
|
0,17
|
0,22
|
3,40
|
0,14
|
3,10
|
0,05
|
0,27
|
7,45
|
0,04
|
9,5
|
|
X
|
27
|
73,6
|
0,23
|
0,69
|
0,30
|
1,33
|
0,11
|
0,14
|
0,32
|
0,13
|
0,05
|
0,03
|
0,14
|
7,25
|
0,06
|
4,7
|
Tabela 21. Sumaryczne miesięczne ładunki jonów docierające do podłoża
z opadem atmosferycznym w 2012 roku
|
Miesiąc
|
Opad
|
S-SO4
|
SO4
|
N-NO3
|
NO3
|
N-NH4
|
NH4
|
Cl
|
Na
|
K
|
Mg
|
Ca
|
H
|
|
mm
|
mg/m2
|
|
XI
|
19,2
|
10,4
|
31,1
|
10,0
|
44,2
|
10,9
|
14,1
|
45,3
|
22,7
|
8,5
|
3,6
|
7,8
|
49,4
|
|
XII
|
39,4
|
28,8
|
86,2
|
19,7
|
87,2
|
11,8
|
15,2
|
206,9
|
21,3
|
192,2
|
3,5
|
9,6
|
351,2
|
|
I
|
44,6
|
16,1
|
48,1
|
8,0
|
35,5
|
15,2
|
19,5
|
62,9
|
11,2
|
47,5
|
1,5
|
4,5
|
281,4
|
|
II
|
31,6
|
11,7
|
35,0
|
20,5
|
90,9
|
7,3
|
9,4
|
37,9
|
19,9
|
9,4
|
2,6
|
4,6
|
831,2
|
|
III
|
20,2
|
3,0
|
9,1
|
2,8
|
12,5
|
5,5
|
7,0
|
17,6
|
1,2
|
19,2
|
0,4
|
2,6
|
1,4
|
|
IV
|
45,8
|
15,6
|
46,7
|
14,7
|
64,9
|
27,9
|
36,0
|
90,2
|
6,0
|
98,9
|
2,7
|
13,3
|
0,2
|
|
V
|
29,8
|
11,9
|
35,7
|
11,0
|
48,8
|
6,3
|
8,1
|
6,0
|
2,8
|
5,7
|
4,7
|
35,9
|
1,6
|
|
VI
|
90,8
|
27,2
|
81,6
|
21,8
|
96,5
|
27,2
|
35,1
|
126,2
|
10,2
|
131,4
|
3,7
|
20,5
|
4,7
|
|
VII
|
62,6
|
30,7
|
91,9
|
27,5
|
121,9
|
20,0
|
25,8
|
113,9
|
6,0
|
110,5
|
2,9
|
19,0
|
5,3
|
|
VIII
|
76,2
|
89,9
|
269,4
|
105,9
|
468,9
|
9,1
|
11,8
|
173,0
|
5,6
|
167,6
|
3,7
|
24,6
|
9,8
|
|
IX
|
41,2
|
16,5
|
49,4
|
14,8
|
65,7
|
7,0
|
9,0
|
140,1
|
5,7
|
127,6
|
1,9
|
11,2
|
1,5
|
|
X
|
73,6
|
16,9
|
50,7
|
22,1
|
97,7
|
8,1
|
10,4
|
23,6
|
9,4
|
3,8
|
2,2
|
10,2
|
4,1
|
Tabela 22. Średnie stężenia jonów w opadach atmosferycznych
dla dostępnych lat hydrologicznych 1996-2012
|
Rok
|
Liczba dni
z opadem
|
Opad
|
S-SO4
|
N-NO3
|
N-NH4
|
Cl
|
Na
|
K
|
Mg
|
Ca
|
pH
|
H
|
SEC
|
|
stężenie zanieczyszczeń
|
|
mm
|
mg/dm3
|
|
µg/dm3
|
mS/m
|
|
1996
|
-
|
464,9
|
0,53
|
0,58
|
0,89
|
1,74
|
0,23
|
0,40
|
0,50
|
0,83
|
4,16
|
-
|
3,2
|
|
1997
|
-
|
521,9
|
0,40
|
0,46
|
0,96
|
1,73
|
0,34
|
0,30
|
0,61
|
0,99
|
4,10
|
4,48
|
2,5
|
|
1998
|
-
|
695,5
|
0,27
|
0,47
|
0,76
|
0,56
|
0,21
|
0,25
|
0,32
|
0,63
|
4,59
|
27,86
|
2,2
|
|
1999
|
-
|
598,6
|
0,40
|
0,52
|
0,78
|
0,76
|
0,28
|
0,25
|
0,32
|
0,89
|
4,66
|
2,60
|
2,4
|
|
2000
|
-
|
550,7
|
0,33
|
0,67
|
0,90
|
1,28
|
0,29
|
0,32
|
0,39
|
0,91
|
4,70
|
19,95
|
2,6
|
|
2001
|
-
|
686,6
|
0,93
|
0,55
|
0,90
|
0,81
|
0,14
|
0,49
|
0,40
|
0,86
|
5,15
|
7,04
|
2,3
|
|
2002
|
161
|
499,4
|
0,99
|
0,41
|
0,96
|
0,96
|
0,12
|
0,72
|
0,37
|
0,56
|
5,67
|
7,72
|
2,3
|
|
2003
|
148
|
449,8
|
1,08
|
0,32
|
0,59
|
0,45
|
0,11
|
0,57
|
0,60
|
0,48
|
5,34
|
4,59
|
1,7
|
|
2004
|
178
|
664,8
|
0,55
|
0,36
|
0,53
|
0,82
|
0,13
|
0,77
|
0,86
|
0,62
|
5,58
|
2,61
|
1,3
|
|
2005
|
175
|
585,8
|
0,54
|
0,28
|
0,72
|
0,94
|
0,32
|
0,61
|
0,30
|
0,47
|
5,35
|
4,47
|
1,8
|
|
2006
|
184
|
574,4
|
0,38
|
0,50
|
0,63
|
0,67
|
0,01
|
0,66
|
0,32
|
0,43
|
5,50
|
5,72
|
1,9
|
|
2007
|
175
|
701,2
|
0,59
|
0,50
|
0,63
|
0,65
|
0,31
|
0,62
|
0,19
|
0,58
|
5,36
|
4,40
|
1,8
|
|
2008
|
179
|
621,6
|
0,77
|
0,50
|
0,63
|
1,52
|
0,29
|
0,66
|
0,23
|
1,08
|
5,19
|
6,52
|
2,2
|
|
2009
|
166
|
583,4
|
0,98
|
0,50
|
0,63
|
1,38
|
0,36
|
1,63
|
0,34
|
1,39
|
5,21
|
6,20
|
2,8
|
|
2010
|
162
|
699,0
|
0,66
|
0,50
|
0,63
|
0,56
|
0,14
|
0,37
|
0,11
|
0,78
|
5,32
|
7,83
|
1,4
|
|
2011
|
181
|
629,0
|
1,33
|
0,50
|
0,63
|
0,83
|
0,19
|
0,65
|
0,11
|
0,74
|
5,94
|
1,14
|
1,6
|
|
2012
|
190
|
575,0
|
0,46
|
0,50
|
0,63
|
1,87
|
0,29
|
1,54
|
0,07
|
0,00
|
5,43
|
3,71
|
10,7
|
Tabela 23. Ładunek jonów wniesionych do podłoża z opadami atmosferycznymi
dla dostępnych lat hydrologicznych 1996-2012
|
Rok
|
Liczba dni
z opadem
|
Opad
|
S-SO4
|
N-NO3
|
N-NH4
|
Cl
|
Na
|
K
|
Mg
|
Ca
|
H
|
|
ładunek zanieczyszczeń wniesiony do podłoża
|
|
mm
|
mg/m2
|
mg/m2
|
|
1996
|
-
|
464,9
|
252,6
|
276,9
|
412,3
|
804,1
|
108,0
|
192,2
|
215,5
|
370,5
|
-
|
|
1997
|
-
|
521,9
|
213,3
|
245,4
|
500,2
|
916,8
|
182,3
|
163,0
|
310,3
|
511,5
|
41456,0
|
|
1998
|
-
|
695,5
|
188,5
|
331,8
|
530,2
|
398,5
|
151,3
|
165,7
|
222,2
|
423,9
|
18051,1
|
|
1999
|
-
|
598,6
|
238,7
|
319,2
|
466,5
|
463,4
|
164,6
|
140,2
|
178,2
|
496,7
|
13095,9
|
|
2000
|
-
|
550,7
|
186,2
|
387,9
|
485,4
|
697,5
|
173,2
|
173,7
|
198,0
|
471,0
|
12743,9
|
|
2001
|
-
|
686,6
|
638,9
|
373,3
|
598,1
|
563,9
|
96,1
|
328,8
|
251,2
|
552,8
|
5462,5
|
|
2002
|
161
|
499,4
|
495,9
|
209,5
|
504,6
|
538,8
|
64,9
|
357,7
|
183,7
|
275,5
|
3683,2
|
|
2003
|
148
|
449,8
|
409,5
|
121,3
|
223,9
|
170,6
|
42,7
|
216,1
|
227,9
|
181,4
|
1745,9
|
|
2004
|
178
|
664,8
|
401,7
|
180,1
|
259,0
|
401,9
|
56,9
|
351,2
|
382,9
|
276,5
|
1677,8
|
|
2005
|
175
|
585,8
|
347,9
|
125,3
|
315,6
|
413,4
|
138,4
|
263,9
|
129,3
|
205,0
|
2029,6
|
|
2006
|
184
|
574,4
|
288,8
|
190,9
|
241,3
|
264,6
|
19,2
|
252,1
|
151,4
|
183,9
|
1692,9
|
|
2007
|
175
|
701,2
|
413,5
|
313,9
|
403,2
|
435,7
|
195,2
|
539,2
|
129,3
|
435,2
|
3121,6
|
|
2008
|
179
|
621,6
|
446,1
|
272,6
|
291,5
|
932,3
|
148,9
|
374,8
|
83,9
|
396,9
|
4745,5
|
|
2009
|
166
|
583,4
|
485,2
|
224,5
|
228,3
|
1024,3
|
190,0
|
914,1
|
189,9
|
858,7
|
2957,4
|
|
2010
|
162
|
699,0
|
413,6
|
357,1
|
518,2
|
289,4
|
84,0
|
231,1
|
68,3
|
406,8
|
3322,4
|
|
2011
|
181
|
629,0
|
818,5
|
425,0
|
306,3
|
312,2
|
83,3
|
221,8
|
58,7
|
368,0
|
706,8
|
|
2012
|
190
|
575,0
|
278,64
|
278,93
|
156,36
|
1043,48
|
122,03
|
922,12
|
33,59
|
163,82
|
1541,70
|
ciąg dalszy »
spis treści
|
