Jakość wód w zbiornikach zaporowych na terenie województwa śląskiego
Z raportu zatytułowanego „Europejskie wody -
ocena stanu i presji” opublikowanego w listopadzie 2012 r. przez
Europejską Agencję Środowiska (EEA) wynika, że stan zbiorników wodnych
generalnie poprawia się, jednak nie na tyle szybko, aby osiągnąć cele
wyznaczone przez Ramową Dyrektywę Wodną UE (RDW).
foto: http://pl/fotolia.com
foto: http://pl/fotolia.com
foto: http://pl.fotolia.com
Zanieczyszczenie
wody i fizyczne zmiany nadal wpływają na ekologię wielu europejskich
jezior, rzek, wód przejściowych i wód przybrzeżnych. Europejska Agencja
Środowiska przewiduje, że zgodnie z planami własnymi państw
członkowskich tylko 52 proc. wód osiągnie do roku 2015 dobry stan
ekologiczny.W artykule przedstawiono ocenę jakości wód dla wybranych zbiorników zaporowych znajdujących się na terenie województwa śląskiego.
Ocenę wykonano na podstawie badań monitoringowych prowadzonych przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach.
Zgodnie z Ramową Dyrektywą Wodną jednolite części wód powierzchniowych1 (jcwp), na których znajdują się ujęcia wód, wyznaczone zostały jako obszary chronione do poboru wody na potrzeby zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia.
Według danych GUS za 2011 rok całkowity pobór wód na cele wodociągowe województwa śląskiego wyniósł 284,3 hm3, w tym 178 hm3 stanowiły wody powierzchniowe (62,6 proc.), pozostałe 106,3 hm3 (37,4 proc.) wody podziemne. W województwie śląskim znajduje się około 60 ujęć wód powierzchniowych, w tym 9 zlokalizowanych na 7 zbiornikach zaporowych będących podstawowym źródłem wody pitnej.
Zlewnie, w których zlokalizowane są ujęcia wody do celów wodociągowych, objęte są szczególną ochroną w celu uniknięcia pogorszenia ich jakości, a tym samym zmniejszenia kosztów usuwania zanieczyszczeń przy uzdatnianiu wody do celów pitnych. W ramach Państwowego Monitoringu Środowiska prowadzony jest dla tych obszarów odrębny monitoring pozwalający na ocenę przydatności wód powierzchniowych dla celów pitnych. Zakres i częstotliwość prowadzenia badań określono w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 15 listopada 2011 r. w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych (Dz. U. nr 258, poz. 1550). W 2011 roku na terenie województwa śląskiego badania prowadzono dla 24 jcwp wykorzystywanych do celów pitnych, w tym trzech: Kaskada Soły, Zbiornik Goczałkowice, Zbiornik Kozłowa Góra, które są zbiornikami zaporowymi. Badania prowadzone były dla jcwp dostarczających powyżej 100 m
3 wody przeznaczonej do spożycia na dobę.
Charakterystyka badanych zbiorników zaporowych
Poniżej przedstawiono trzy zbiorniki zaporowe, które są silnie zmienionymi jcwp
2, objęte badaniami przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach.
Zbiornik Goczałkowicki to zbiornik wielozadaniowy, który powstał w latach 1950-1955 z przegrodzenia Wisły zaporą ziemną. Zlewnia zbiornika w przekroju piętrzenia wynosi około 520 km
2, obejmuje górskie i podgórskie tereny Beskidów oraz Kotliny Oświęcimskiej. Głównym ciekiem zasilającym jest rzeka Wisła dostarczająca około 82 proc. wody. Pozostała ilość wody wpływa do zbiornika poprzez potok Bajerka oraz przepompowywana jest z rowów odwadniających tereny depresyjne zbiornika. Podstawowe funkcje zbiornika to zaopatrzenie w wodę aglomeracji śląskiej, ochrona przeciwpowodziowa doliny rzeki Wisły, wyrównanie niskich przepływów w okresie suszy, gospodarka rybacka i ochrona przyrody.
Ujęcie wraz ze Stacją Uzdatniania Wody należy do Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągowego SA w Katowicach. Udział zbiornika w produkcji całkowitej wody pitnej przez Przedsiębiorstwo wynosi 30 proc. i jest źródłem wody dla ponad 1 miliona mieszkańców. Nie mniej ważnym zadaniem jest pełnienie funkcji przeciwpowodziowej, która została zweryfikowana pomyślnie podczas dużych wezbrań w latach 1997, 1999, 2001, 2010 poprzez zatrzymanie i złagodzenie fali powodziowej oraz ochronę doliny rzeki poniżej zbiornika. Obie te funkcje zbiornik z powodzeniem spełnia od ponad 50 lat. Okolice zbiornika są miejscem lęgowym wielu gatunków ptaków, dlatego w jego rejonie wyznaczony został jeden z pierwszych w kraju obszarów specjalnej ochrony ptaków Natura 2000 o nazwie "Dolina Górnej Wisły". Zbiornik pełni także funkcje turystyczno-rekreacyjne, których rola wzrosła po gruntownej modernizacji w 2003 roku, kiedy odnowiona została korona zalewu i "część spacerowa" łącząca miejscowość
Goczałkowice-Zdrój z
Zabrzegiem.
Zbiornik zaporowy Czaniec powstał w wyniku przegrodzenia zaporą rzeki Soły w km 28 + 800.Wybudowany został jako ostatni z trzech zbiorników wchodzących w skład kaskady rzeki Soły i oddany do eksploatacji w 1967 roku. Głównym dopływem zbiornika jest rzeka Soła. Prowadzi ona wody zrzutowe ze zbiornika Międzybrodzie. Niewielki wpływ na bilans wodny zbiornika ma kilka mniejszych potoków, które są dopływami rzeki Soły. Dwa największe z nich to potoki Wielka Puszcza i Mała Puszcza. Powierzchnia zlewni do przekroju zapory wynosi 1095 km
2. Zbiornik stanowi rezerwuar wody pitnej dla potrzeb aglomeracji śląskiej oraz bielskiej i wyposażony jest w duże ujęcia wody. Ujęcia eksploatowane są przez Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów SA w Katowicach i Spółkę AQUA SA w Bielsku- Białej. Ponadto woda ze zbiornika pobierana jest przez Kęcką Spółkę Wodną do zasilania stawów rybnych. Zadaniem zbiornika jest także wyrównywanie przepływu w rzece Sole poniżej zapory. Na zbiorniku nie prowadzi się w żadnej formie gospodarki rybackiej oraz obowiązuje zakaz uprawiania sportów wodnych.
Zbiornik Kozłowa Góra położony jest około 3 km na północny wschód od miejscowości Kozłowa Góra i około 6 km od Piekar Śląskich. Powstał w 1939 r. wskutek przegrodzenia doliny rzeki Brynicy w km 28 + 000 zaporą ziemną o wysokości 8 m i długości ok. 800 m. Zasilany jest w 83 proc. wodami rzeki Brynicy. Pozostałe dopływy stanowią wody zlewni cząstkowych i obejmują m.in. potoki spod Nakła i z Siemoni. Zbiornik w pierwszym okresie przeznaczony był do celów wojskowych. W latach 1948-1951 przystosowany został dla celów wodociągowych, zaopatrując w wodę pitną aglomerację śląską. Oprócz celów wodociągowych, zadaniem zbiornika jest ochrona doliny Brynicy przed powodzią. Powierzchnia zlewni zbiornika do zapory wynosi 184,1 km
2, obejmuje górną część dorzecza rzeki Brynicy, co stanowi 36 proc. całkowitej powierzchni zlewni rzeki. Użytkownikiem zbiornika i ujęcia zlokalizowanego na zbiorniku wraz ze Stacją Uzdatniania Wody jest Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów SA w Katowicach.
Tabela 1. Dane techniczne zbiorników zaporowych: Czaniec, Goczałkowice, Kozłowa Góra (źródło: IMGW Wrocław).
1. SSQ – średni roczny przepływ z wielolecia.
Tabela 2. Wskaźniki jakości wody badane wmonitoringu jednolitych części wód obszarów chronionych obejmujących zbiorniki zaporowe.
Ocena stanu wód zbiorników zaporowych wykorzystywanych do poboru wody przeznaczonej do spożycia
W 2011 roku badaniami objęto zbiorniki zaporowe: Goczałkowice, Kozłowa Góra i Czaniec. Na wszystkich zbiornikach realizowano monitoring obszarów chronionych jednolitych części wód przeznaczonych do poboru wody na potrzeby zaopatrzenia ludności w wodę do spożycia oraz wrażliwych na eutrofizację ze źródeł komunalnych. Ponadto zbiorniki Goczałkowice i Kozłowa Góra badano w zakresie monitoringu diagnostycznego (szeroki zakres badań pozwalający na ocenę potencjału ekologicznego, stanu chemicznego i stanu wód).
Kolorem niebieskim zaznaczono wskaźniki badane na podstawie Rozporządzenia MŚ z dnia 27 listopada 2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia (Dz. U. nr 176 z 2002 r., poz. 1455), natomiast kolorem czarnym wskaźniki badane tylko w monitoringu diagnostycznym.
Ocenę jakości wody w zbiornikach wykonano w oparciu o rozporządzenia Ministra Środowiska: z dnia 9 listopada 2011 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. nr 257, poz. 1545) oraz wytycznych Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska.
Ocenę dodatkowych warunków wykonano zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia (Dz. U. nr 176 z 2002 r., poz. 1455). W rozporządzeniu tym ustalone zostały trzy kategorie jakości wody:
- kategoria A1 - woda wymagająca prostego uzdatnienia fizycznego, w szczególności filtracji oraz dezynfekcji;
- kategoria A2 - woda wymagająca typowego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczególności utlenienia wstępnego, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji oraz dezynfekcji;
- kategoria A3 - woda wymagająca wysokosprawnego uzdatnienia fizycznego i chemicznego, w szczególności utlenienia, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, adsorpcji na węglu aktywnym oraz dezynfekcji (ozonowania, chlorowania końcowego).
Kategorie uzależnione są od wartości granicznych wskaźników jakości wody, które z uwagi na ich zanieczyszczenie muszą być poddane standardowym procesom uzdatniania w celu uzyskania wody przeznaczonej do spożycia. Ocenę spełniania wymagań dodatkowych dla obszarów chronionych będących jednolitymi częściami wód przeznaczonymi do poboru wody na potrzeby zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia przeprowadzono w oparciu o wskaźniki fizykochemiczne i mikrobiologiczne badane w 2011 roku.
Wymagania dodatkowe spełniały wody zbiorników Goczałkowice i Czaniec, gdzie badane wskaźniki nie przekroczyły wartości granicznych określonych dla kategorii A2 jakości wody. Wody zbiornika Kozłowa Góra nie spełniały wymagań dla kategorii jakości wody A1-A3 dla wskaźników: BZT5, ChZT-Cr i pH.
Ocenę potencjału ekologicznego zbiorników Goczałkowice i Kozłowa Góra wykonano na podstawie rozporządzenia MŚ z dnia 9 listopada 2011 r. (Dz. U. nr 257, poz. 1545). Potencjał ekologiczny wód zbiornika Goczałkowice oceniono jako dobry i powyżej dobrego. Wody zbiornika Kozłowa Góra miały umiarkowany potencjał ekologiczny ze względu na wskaźniki fizykochemiczne charakteryzujące warunki tlenowe i występujące zanieczyszczenia organiczne (BZT5, ChZT-Cr) oraz zakwaszenie (wysoki odczyn pH).
Zgodnie z cytowanym w tabeli 4 rozporządzeniem Ministra Środowiska jednolite części wód spełniają wymagania dla obszaru chronionego przeznaczonego do poboru wody na cele pitne, jeżeli posiadają maksymalny lub dobry potencjał ekologiczny i stężenia zanieczyszczeń fizykochemicznych nie przekraczają wartości dopuszczalnych dla kategorii A1 lub A2, a poziom zanieczyszczeń bakteriologicznych nie przekracza wartości dla kategorii A3. Ocenę potencjału ekologicznego obszarów chronionych wykonano na podstawie spełnienia wymogów określonych dla poszczególnych obszarów chronionych.
Potencjał ekologiczny obszarów chronionych dla zbiornika Goczałkowice oceniono jako dobry i powyżej dobrego. Wody zbiornika Goczałkowice dotrzymywały wymagania określone dla jednolitych części wód przeznaczonych do poboru wody na potrzeby zaopatrzenia ludności w wodę do spożycia - badane wskaźniki nie przekroczyły kategorii jakości wody A2 i warunków określonych dla obszarów wrażliwych na eutrofizację ze źródeł komunalnych oraz dobrego potencjału ekologicznego. Potencjał ekologiczny w obszarach chronionych dla zbiornika Kozłowa Góra oceniono jako umiarkowany. Wody zbiornika nie spełniały wymagań określonych dla jednolitych części wód przeznaczonych do poboru wody na potrzeby zaopatrzenia ludności w wodę do spożycia (stężenia wskaźników przekroczyły normy określone dla kategorii jakości wody A2) oraz dla obszarów wrażliwych na eutrofizację ze źródeł komunalnych. Potencjał ekologiczny tych wód był umiarkowany.
Na podstawie badań monitoringu diagnostycznego oceniono stan chemiczny dla zbiorników Goczałkowice i Kozłowa Góra. Substancje priorytetowe (tab. 2) w obu badanych zbiornikach nie spełniały wymagań dobrego stanu chemicznego. Środowiskowe normy jakości przekroczyły stężenia benzo(g,h,i)perylenu oraz indeno(1,2,3-cd)pirenu. Należy zaznaczyć, że przekroczenia stężeń tych substancji obserwowano także w punktach monitoringu diagnostycznego rzek.
Badania prowadzone w Instytucie Podstaw Inżynierii Środowiska PAN w Zabrzu wskazują również na podwyższoną zawartość tych WWA w ściekach pochodzących z kanalizacji ogólnospławnej. Jest prawdopodobne, że ich źródłem są zanieczyszczenia komunikacyjne. Ścieki oczyszczone praktycznie nie zawierają tych związków. Są one sorbowane na cząstkach osadu i mogą być z nich wymywane.
Ponadnormatywne stężenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, występujące w wodach powierzchniowych i ściekach, wymagają dalszych badań w celu potwierdzenia ich obecności w środowisku i wskazania źródeł zanieczyszczenia.
Na podstawie oceny potencjału ekologicznego obszarów chronionych, a także ich stanu chemicznego - stan wód zbiorników Goczałkowice i Kozłowa Góra oceniono jako zły. Zły stan chemiczny oraz w przypadku zbiornika Kozłowa Góra umiarkowany potencjał ekologiczny w obszarze chronionym, jak i identyfikacja wprowadzonych zanieczyszczeń ze źródeł komunalnych miały zasadniczy wpływ na taką ocenę.
Wody powierzchniowe pobierane do celów wodociągowych w niewielu przypadkach mają skład jakościowy pozwalający na ich bezpośrednie wykorzystanie do picia. Większość wód może być wykorzystywana dopiero po odpowiednim ich uzdatnieniu. Uzdatnienie ma na celu usunięcie zanieczyszczeń i uzyskanie właściwych parametrów dla wody pitnej. Wprowadzanie do wód powierzchniowych zanieczyszczeń wiąże się z koniecznością stosowania bardziej zaawansowanych technologii uzdatniania, a tym samym dodatkowymi kosztami finansowymi dla społeczeństwa i kosztami środowiskowymi.
Realizacja zadań wynikających z Ramowej Dyrektywy Wodnej, mających na celu osiągnięcie dobrego stanu wód oraz eliminację i ograniczenie emisji substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego, w tym priorytetowych, może znacznie obniżyć te koszty.
Zaprezentowane wyniki badań monitoringowych powinny wspierać formułowanie zasad dalszej polityki gospodarki wodnej, skupiającej się nie tylko na efektywności wykorzystania zasobów wód, ale również na ichstanie ekologicznym, chemicznym i występującej bioróżnorodności. Poprzez zintegrowane podejście wszystkie sektory dorzecza powinny dążyć do pełnego wdrożenia RDW w celu zmniejszenia presji na zaporowych zbiornikach wodnych, zapewniając użytkownikom ich dobry stan.
Tabela 3. Ocena jakości wód zbiorników zaporowych na podstawie Rozporządzenia MŚ zdnia 27 listopada 2002 r. wsprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności wwodę przeznaczoną do spożycia (Dz. U. nr 176 z2002 r., poz. 1455).
Tabela 4. Zestawienie klasyfi kacji potencjału ekologicznego zbiorników zaporowych objętych monitoringiem diagnostycznym na podstawie rozporządzenia MŚ zdnia 9 listopada 2011 r. (Dz. U. nr 257, poz. 1545).
PPD – poniżej potencjału dobrego.
Tabela 5. Klasyfi kacja stanu ekologicznego ichemicznego zbiorników zaporowych wjcw monitoringu obszarów chronionych.
P – obszary chronione będące jednolitymi częściami wód, przeznaczonymi do poboru wody na potrzeby zaopatrzenia ludności wwodę przeznaczoną do spożycia.
E – obszary chronione wrażliwe na eutrofi zację wywołaną zanieczyszczeniami pochodzącymi ze źródeł komunalnych.
1) na podstawie rozporządzenia MŚ zdnia 9 listopada 2011 r. (Dz. U. nr 257, poz. 1545) oraz wytycznych GIOŚ.
2) na podstawie rozporządzenia MŚ zdnia 27 listopada 2002 r. (Dz. U. nr 176 z2002 r., poz. 1455).
W artykule wykorzystano materiały Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągowego SA, RZGW Gliwice, RZGW Kraków.
