Proszę chwilę zaczekać, ładuję stronę ...

Wigierski Park Narodowy    •   Stacja Bazowa WIGRY    •    Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego

Raport o stanie środowiska przyrodniczego w roku 2013

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, w Wojewódzkim Inspektoracie Ochrony Środowiska Delegatura w Suwałkach, gdzie wykonano analizy chemiczne wody z Czarnej Hańczy z punków Sobolewo i Ujście.

  

  

  

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 rozpuszczonego, przewodności elektrolitycznej, BZT5 i temperatury. Natomiast na ujściu Czarnej Hańczy do Wigier wystąpiły wyższe stężenia miesięczne wapnia, azotu azotanowego i siarczanów. Średnie wartości roczne parametrów chemicznych, poza pH, tlenem i BZT5, miały wyższą koncentrację na Ujściu niż w Sobolewie (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). Najniższe stany wody obserwowane w Sobolewie w marcu spowodowały znaczny wzrost SEC na obu stanowiskach – do 57,0 mS/m w Sobolewie i 61,0 mS/m na Ujściu (Rys. 85). Konsekwencją tego były najwyższe bądź bardzo wysokie koncentracje azotu amonowego, chlorków i fosforu ogólnego na obu stanowiskach oraz sodu i BZT5 w Sobolewie. Wysokie przepływy na Czarnej Hańczy, występujące głównie w kwietniu (wezbrania roztopowe), spowodowały znaczne obniżenie wartości przewodności elektrolitycznej wody w rzece – odnotowano najniższe wartości w roku na obu stanowiskach (w Sobolewie – 37,2 mS/m, na Ujściu 42,4 mS/m).

Ogólną prawidłowością występującą podczas wezbrań jest spadek stężenia wapnia, magnezu, sodu, wodorowęglanów, siarczanów i chlorków oraz wzrost stężeń potasu, amonu i ortofosforanów (Żelazny i in. 2005). W kwietniu, podczas największego wezbrania, wystąpiły na Czarnej Hańczy w obu punktach pomiarowych najniższe koncentracje siarczanów, wodorowęglanów, chlorków, magnezu i wapnia.

Chemizm 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. 85. Przewodność elektrolityczna wód Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2013

  

Rys. 86. Stężenia azotu amonowego w wodach Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2013

  

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

w roku hydrologicznym 2013

  

Rozkład stężeń azotu amonowego w Czarnej Hańczy wykazywał w ostatnim roku pewną cykliczność. Najwyższe stężenia wystąpiły w obu punktach pomiarowych zimą – w Sobolewie w marcu (1,97 mg N-NH4/dm3), na Ujściu w styczniu (1,43 mg N-NH4/dm3) i w marcu (1,29 mg N-NH4/dm3). Latem, od sierpnia do października, stężenia azotu amonowego na obu stanowiskach wynosiły poniżej 0,2 mg N-NH 4/dm3. W przypadku azotanów wystąpiła sytuacja odwrotna. Najwyższe stężenia azotu azotanowego na obu stanowiskach wystąpiły w półroczu letnim (w sierpniu) - 2,09 mg N-NO3/dm3 w Sobolewie i 2,9 mg N-NO3/dm3 na Ujściu (Rys. 87). Zimą podwyższone wartości tego biogenu zanotowano w grudniu - w Sobolewie – 1,7 mg N-NO3/dm3 a na Ujściu 2,2 mg N-NO3/dm 3. Stwierdzono, że punkt pomiarowy na Czarnej Hańczy, położony bliżej oczyszczalni ścieków w Suwałkach, charakteryzował się niższymi średnimi rocznymi stężeniami obu form azotu. Wg Górniaka (1999) lasy, szczególnie podmokłe oraz torfowiska są bogatym źródłem materii organicznej dla rzek i dlatego w północno-wschodniej Polsce, gdzie wiele zlewni jest niemal w pełni zalesionych, stężenia materii organicznej znacznie przewyższają średnią dla regionu. Zatem na wyższe stężenia biogenów na Ujściu mogły mieć wpływ tereny leśne i torfowiskowe, ciągnące się wzdłuż rzeki, aż do jej ujścia do jeziora Wigry.

W przypadku fosforu ogólnego wyższe wartości w wodzie stwierdzono w miesiącach zimowo-wiosennych, a niższe od lipca do października (Rys. 88). W obu punktach pomiarowych najwyższe stężenia występowały w marcu i maju – w Sobolewie odpowiednio 198 mg P/dm3 i 90 mg P/dm3 a na Ujściu odpowiednio 170 mg P/dm3 i 205 mg P/dm3. Latem, podobnie jak w roku poprzednim, wartości fosforu spadały na obu stanowiskach do przedziału 16-71 mg P/dm3. Najniższe stężenia fosforu w wodach rzecznych w miesiącach letnich, północnej Anglii, zaobserwowali również Bowes i inni (2003), stwierdzając jednak, że zmienność sezonowa tego biogenu jest bardzo duża.

     

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

w roku hydrologicznym 2013

     

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). Na obu punktach pomiarowych na Czarnej Hańczy, podobnie jak w latach poprzednich, wyższe wartości tlenu w wodzie rzeki rejestrowano w półroczu zimowym, a w miesiącach letnich ilość tlenu zmniejszyła się (Rys. 89). Najwyższe wartości BZT5 (wskaźnika zanieczyszczenia wód związkami organicznymi) stwierdzono w okresie zimowym, a latem wartości te znacznie malały (Rys. 90). W marcu w Sobolewie wielkość BZT5 osiągnęła wartość 9,8 mg O2/dm 3 - była to wartość maksymalna dla okresu badawczego, tj. lat 2001-2013.

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

w roku hydrologicznym 2013

  

Rys. 90. BZT5 wód Czarnej Hańczy na stanowiskach Sobolewo i Ujście

w roku hydrologicznym 2013

  

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

w roku hydrologicznym 2013

  

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

w roku hydrologicznym 2013

  

Rys. 93. Stężenia magnezu, sodu i chloru w wodach Czarnej Hańczy

na stanowiskach Sobolewo i Ujście w roku hydrologicznym 2013

  

Rys. 94. Struktura ładunków 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 2001-2013 i w 2013 roku

S-SO4 SO4 N-NO3 NO3 H-CO3 Pogól N-NH4 NH4 Cl Na K Mg Ca pH SEC O2 BZT5
mg/dm3 µg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m mg/dm3
Sobolewo
2013 8,21 24,59 1,35 5,96 283,49 64,70 0,34 0,44 17,96 16,68 4,34 13,09 75,97 8,03 48,90 10,69 3,01
2001-2013 9,20 27,57 1,98 8,77 280,88 101,64 0,35 0,45 18,91 17,20 4,53 12,81 75,12 7,99 50,01 11,04 2,89
SD 1,13 3,39 0,56 2,48 19,50 23,22 0,23 0,29 4,44 5,01 0,76 0,93 2,26 0,11 5,74 0,64 0,58
Min 7,79 23,33 1,29 5,71 239,34 64,70 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
2013 9,95 29,82 1,77 7,83 291,86 77,64 0,44 0,56 20,18 17,13 4,58 13,45 76,25 7,83 55,20 9,87 2,24
2001-2013 11,47 33,13 1,61 7,15 266,76 141,68 0,42 0,54 18,90 19,47 5,03 12,17 80,77 7,89 55,21 9,31 2,62
SD 1,88 6,94 0,54 2,39 21,95 64,12 0,25 0,33 2,49 2,30 0,81 1,26 3,39 0,10 5,59 0,77 0,53
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 2013

Miesiąc S-SO4 SO4 N-NO3 NO3 HCO3 Pogól N-NH4 NH4 Cl Na K Mg Ca pH SEC O2 BZT5
mg/dm3 [-] mS/m mg/dm3
Sobolewo
XI 8,95 26,80 1,53 6,77 296,16 38 0,16 0,21 20,6 19,0 4,8 12,5 75,0 8,00 51,7 10,3 1,4
XII 9,28 27,80 1,70 7,53 286,41 51 0,08 0,10 20,1 14,1 2,9 13,8 80,7 8,00 49,8 11,8 2,3
I 6,58 19,70 0,42 1,86 298,60 51 0,72 0,93 10,0 20,9 4,5 14,1 79,0 8,00 52,8 12,5 5,5
II 9,48 28,40 1,45 6,42 285,19 34 0,05 0,06 20,2 17,5 4,2 13,4 81,2 8,10 48,9 12,7 2,9
III 9,91 29,70 1,63 7,22 308,35 198 1,97 2,54 32,5 28,3 5,5 13,1 74,0 8,00 57,0 12,7 9,8
IV 6,48 19,40 1,64 7,26 215,70 86 0,16 0,21 11,2 9,2 3,0 9,9 72,5 7,90 37,2 11,6 3,4
V 7,88 23,60 1,04 4,60 288,85 90 0,17 0,22 18,2 18,0 4,7 13,0 77,1 8,20 48,4 10,3 2,2
VI 8,21 24,60 1,34 5,93 291,29 67 0,11 0,14 17,6 15,6 4,4 14,2 70,4 8,10 49,8 8,8 0,3
VII 6,28 18,80 1,12 4,96 287,63 47 0,78 1,00 13,7 15,8 4,5 12,4 64,5 8,00 48,8 9,2 3,4
VIII 9,61 28,80 2,09 9,25 290,07 56 0,15 0,19 20,8 18,8 5,0 12,3 60,0 8,10 51,2 9,3 2,1
IX 7,68 23,00 1,19 5,27 302,26 42 0,15 0,19 16,9 13,6 5,2 16,6 91,3 8,00 49,3 9,3 2,2
X 9,98 29,90 0,87 3,85 304,69 34 0,11 0,14 21,3 17,9 4,4 14,1 89,6 8,00 52,4 10,6 2,7
Ujście
XI 9,41 28,19 1,8 8,1 296,5 49 0,18 0,23 19,7 17,9 5,1 14,0 85,1 7,77 54,9 9,4 1,5
XII 10,01 29,99 2,2 9,9 287,9 99 0,13 0,17 24,0 18,6 4,3 13,9 81,7 7,95 56,1 10,7 1,7
I 11,22 33,61 1,9 8,5 305,6 54 1,43 1,84 24,6 20,6 4,1 14,7 84,1 7,20 59,8 12,3 5,4
II 9,35 28,01 1,1 4,9 280,6 74 0,13 0,17 19,6 16,9 4,3 13,7 79,4 7,95 54,3 12,0 2,8
III 10,11 30,29 1,8 7,7 309,3 170 1,29 1,66 23,6 18,2 4,0 14,4 82,5 8,20 61,0 11,0 4,0
IV 6,31 18,90 1,6 7,2 214,7 46 0,33 0,42 9,9 8,9 3,1 10,0 60,0 7,92 42,4 11,1 2,5
V 15,35 45,99 1,3 5,8 338,6 205 0,92 1,18 19,3 17,2 4,3 13,4 78,3 7,97 53,3 9,1 1,9
VI 8,85 26,51 1,4 6,4 298,3 96 0,14 0,18 19,8 18,3 5,1 14,1 71,2 8,03 57,2 8,8 2,3
VII 10,72 32,11 2,7 12,1 283,7 71 0,68 0,88 26,1 18,2 5,1 13,3 68,5 7,94 56,7 8,5 1,7
VIII 11,52 34,51 2,9 12,7 310,5 45 0,18 0,23 25,4 25,4 6,5 14,0 69,7 8,06 63,4 8,7 1,8
IX 8,75 26,21 1,5 6,6 325,1 16 0,05 0,06 18,7 16,2 5,6 15,9 88,3 8,02 57,1 8,0 1,2
X 10,01 29,99 1,0 4,3 307,4 42 0,12 0,15 20,2 16,3 4,3 13,1 80,3 8,08 58,0 9,4 1,3
  

  

Tabela 53. Ładunki jonów w wodzie Czarnej Hańczy w roku hydrologicznym 2013

Miesiąc S-SO4 SO4 N-NO3 NO3 HCO3 Pogól N-NH4 NH4 Cl Na K Mg Ca
kg/ha/rok
Sobolewo
XI 1,58 4,73 0,27 1,196 52,30 0,01 0,03 0,04 3,64 3,35 0,85 2,21 13,24
XII 1,34 4,02 0,25 1,088 41,40 0,01 0,01 0,01 2,91 2,04 0,42 1,99 11,66
I 1,14 3,42 0,07 0,322 51,79 0,01 0,12 0,16 1,73 3,62 0,78 2,45 13,70
II 1,33 3,97 0,20 0,898 39,91 0,00 0,01 0,01 2,83 2,45 0,59 1,88 11,36
III 1,19 3,55 0,20 0,864 36,90 0,02 0,24 0,30 3,89 3,39 0,66 1,57 8,86
IV 1,21 3,62 0,31 1,354 40,23 0,02 0,03 0,04 2,09 1,72 0,56 1,85 13,52
V 1,59 4,78 0,21 0,932 58,47 0,02 0,03 0,04 3,68 3,64 0,95 2,63 15,61
VI 1,41 4,23 0,23 1,019 50,05 0,01 0,02 0,02 3,02 2,68 0,76 2,44 12,10
VII 1,06 3,16 0,19 0,834 48,41 0,01 0,13 0,17 2,31 2,66 0,76 2,09 10,86
VIII 1,47 4,40 0,32 1,415 44,36 0,01 0,02 0,03 3,18 2,88 0,76 1,88 9,18
IX 1,41 4,22 0,22 0,967 55,47 0,01 0,03 0,04 3,10 2,50 0,95 3,05 16,75
X 1,86 5,57 0,16 0,717 56,75 0,01 0,02 0,03 3,97 3,33 0,82 2,63 16,69
rok 16,58 49,68 2,62 11,61 576,03 0,13 0,69 0,89 36,35 34,26 8,86 26,65 153,52
Ujście
XI 1,73 5,17 0,34 1,495 54,42 0,01 0,03 0,04 3,62 3,29 0,94 2,57 15,62
XII 1,55 4,66 0,35 1,54 44,70 0,02 0,02 0,03 3,73 2,89 0,67 2,16 12,68
I 2,09 6,26 0,36 1,592 56,94 0,01 0,27 0,34 4,58 3,84 0,76 2,74 15,67
II 1,27 3,80 0,15 0,661 38,09 0,01 0,02 0,02 2,66 2,29 0,58 1,86 10,78
III 1,30 3,89 0,22 0,996 39,76 0,02 0,17 0,21 3,03 2,34 0,51 1,85 10,61
IV 1,22 3,66 0,31 1,39 41,63 0,01 0,06 0,08 1,92 1,73 0,60 1,94 11,63
V 3,34 10,00 0,28 1,251 73,62 0,04 0,20 0,26 4,20 3,74 0,94 2,91 17,03
VI 1,58 4,74 0,26 1,139 53,28 0,02 0,03 0,03 3,54 3,27 0,91 2,52 12,72
VII 1,94 5,81 0,49 2,185 51,28 0,01 0,12 0,16 4,72 3,29 0,92 2,40 12,38
VIII 1,89 5,67 0,47 2,08 51,01 0,01 0,03 0,04 4,17 4,17 1,07 2,30 11,45
IX 1,67 5,00 0,29 1,267 62,02 0,00 0,01 0,01 3,57 3,09 1,07 3,03 16,84
X 2,00 6,00 0,20 0,868 61,51 0,01 0,02 0,03 4,04 3,26 0,86 2,62 16,07
rok 21,58 64,66 3,72 16,46 628,24 0,17 0,98 1,26 43,77 37,19 9,83 28,91 163,48
 

 

Porównanie średnich rocznych stężeń poszczególnych parametrów fizykochemicznych do średnich z lat 2001-2013 pokazuje, że w obu punktach pomiarowych (Sobolewo, Ujście) jedynie stężenia magnezu były wyższe w ostatnim roku. Ponadto w Sobolewie wyższe stężenia odnotowano w przypadku wapnia i BZT 5, a na Ujściu wyższe były stężenia azotu azotanowego i amonowego, tlenu oraz przewodność elektrolityczna.

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 średnie roczne stężenie, które następnie porównano z wartościami granicznymi poszczególnych wskaźników jakości wód. Następnie określono klasy jakości wód powierzchniowych (I i II klasa oraz pozaklasowa). 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 2013 roku prawie wszystkie badane parametry fizyczno-chemiczne zawierały się w I klasie czystości w obu punktach pomiarowych. W II klasie czystości, na obu punktach pomiarowych, była jedynie zasadowość ogólna, a w Sobolewie BZT5 (Tab. 54).

  

  

Tabela 54. Klasyfikacja wskaźników jakości wód Czarnej Hańczy

w punktach kontrolno-pomiarowych Sobolewo i Ujście w 2013 roku

Zasa-

dowość

 Wapń Chlorki pH Prze-

wodność

 Tlen

rozpusz-

czony

 Amoniak Azotany Fosfor

ogólny

 Siar-

czany

 Magnez Tempe-

ratura

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

  

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:

HCO377 . SO410 . Cl10
----------------------------------
Ca66 . Mg19 . Na14

  

  

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.

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.

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.

Górniak A., Zieliński P. 1999. Rozpuszczona materia organiczna w wodach rzek północno-wschodniej Polski. Mat. Konf. Problemy gospodarki wodno-ściekowej w regionach rolniczo-przemysłowych, Augustów: 127-132.

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.

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.

   

   

   

   

   

ciąg dalszy  »  

   

spis treści