Małgorzata Mazurek & Zbigniew Zwoliński

Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii
Uniwersytet im. A. Mickiewicza
Fredry 10, 61-701 Poznań
M.Mazurek@e-mail & Zb.Zwoliński@e-mail

Stan geoekosystemÓw Polski
w roku 2000

Program pomiarowy F2: wody gruntowe

Opady atmosferyczne stanowią główne źródło zasilania wód podziemnych, oddzielonych od powierzchni warstwą skał przepuszczalnych. Program pomiarowy dotyczący monitoringu wód gruntowych realizowany jest we wszystkich Stacjach Bazowych ZMŚP, choć w zróżnicowanym zakresie. Wyniki badań wód gruntowych w górnej części Kanału Olszowieckiego oparte są o sieć 21 stanowisk piezometrycznych, obejmujących strefę zasilania i lokalnego drenażu (Wierzbicki 1998). Poziom wód badanych w piezometrach wykazuje odmienne amplitudy w ciągu roku, co wynika z ich lokalizacji (ryc. 16). Poziom wód gruntowych mierzony był tylko na jednym stanowisku w Koniczynce, Szymbarku i w Wigrach. W Stacji Bazowej w Storkowie pomiary realizowano w zlewni Chwalimskiego Potoku, na 3 stanowiskach obejmujących pierwszy poziom wodonośny oraz w źródle w zlewni Krętacza reprezentującym wody głębszego poziomu wodonośnego. Monitoring wód gruntowych na Św. Krzyżu był realizowany na północnym stoku głównego masywu Łysogór i obejmował dwa źródła (Z1 i Z2) zlokalizowane są pod gołoborzami na wysokościach odpowiednio 536 m n.p.m. i 512 m n.p.m., trzecie źródło (Z3) znajduje się u podnóża stoku na wysokości 328 m n.p.m.

Stany wód gruntowych na obszarach badań w Puszczy Boreckiej, Koniczynce, Storkowie i Pożarach wykazywały niewielki spadek poziomu. Średnie stany wód gruntowych w Storkowie w roku hydrologicznym 2000 były niższe w stosunku do pięciolecia 1995-99, również stany minimalne przekroczyły minima z ostatniego pięciolecia. Najwyższe stany wód gruntowych w Wigrach przypadające na okres wiosenny, związane były prawdopodobnie z wysokimi opadami atmosferycznymi, charakterystycznymi dla tej pory roku. Najniższe stanu wód gruntowych notowano w drugiej połowie roku hydrologicznego, chociaż w ostatnim roku zjawisko to wyraźnie zostało przyspieszone i rozpoczęło się już w maju.

Obserwacje hydrogeologiczne rozpoczęto na Stacji Bazowej Pożary w roku 1994, a więc po okresie długoletniej suszy, należy stwierdzić, że aż w jedenastu na szesnaście piezometrów średni stan wód w roku 2000 był najniższy. Po początkowej tendencji zwyżkowej, zaczęły rysować się tendencje spadkowe spadku zwierciadła wód co jest zjawiskiem bardzo niepokojącym. Znajduje to również swoje odbicie w analizie wykonanej w roku 1999 inwentaryzacji roślinności. Obserwowane w ostatnim roku zjawisko obniżenia się średniego poziomu zwierciadła należy wiązać głównie z niedoborem opadów, ich niekorzystnym rozkładem (25% opadu w lipcu), dużym odpływem gruntowym, natomiast tylko w niewielkim stopniu z odpływem powierzchniowym.

Ryc. 16. Średnie miesięczne stany wód gruntowych (D) dla wybranych stanowisk pomiarowych w zlewni Kanału Olszowieckiego w roku hydrologicznym 2000

W Szymbarku woda gruntowa pobierana jest ze źródła "Wiatrówki" ujętego w studnię kopaną. Źródło to należy zaliczyć do grupy wartwowo-kontaktowych, stokowych. Studnia zlokalizowana jest na kontakcie utworów magurskich i pstrych łupków eoceńskich. Aktualnie nie ma możliwości określenia wydajności źródła.

Zagrożeniem dla geoekosystemów Polski stają się nie tyle niekorzystne wahania zwierciadła wód gruntowych, co ich zanieczyszczenia. Litologia utworów powierzchniowych, warunkująca wysoki stopień infiltracji, w przypadku części badanych obszarów wskazuje, że poziomy wodonośne mogą być łatwo narażone na zmiany jakości spowodowane wpływami naturalnymi lub antropogenicznymi.

Cechy składu chemicznego wód gruntowych w badanych geoekosystemach są względnie stałe, a ich zróżnicowanie w poszczególnych Stacjach Bazowych warunkuje przede wszystkim budowa geologiczna podłoża, z którą mają kontakt wody gruntowe. Wody gruntowe w zlewni Kanału Olszowieckiego wykazywały znaczne różnice w składzie chemicznym wód miedzy stanowiskami położonymi na wydmach i na obszarach torfowisk, a więc w obrębie różnych jednostek geomorfologicznych i hydrodynamicznych. Jakość wód uzależniona jest także od zachodzących w glebach naturalnych procesów rozkładu materii, nie stwierdzono natomiast wpływu szkodliwych substancji z terenów sąsiednich.

W zakresie cech fizyko-chemicznych wód gruntowych istotną cechą jest ich odczyn zasadowy (w przypadku Szymbarku wynika to z budowy geologicznej warstw inoceramowych). Wysokie wartości pH wód gruntowych utrzymują się zasadniczo przez cały rok i sporadycznie tylko przechodzą w odczyn obojętny lub kwaśny. Wysokie pH jest efektem długiego kontaktu wód z osadami podłoża. Wyjątek w tym względzie stanowią obserwacje na Św. Krzyżu gdzie niskie pH wynika z przemywowego typu gospodarki wodnej w glebach i z występowaniem kwaśnych opadów. W roku hydrologicznym 2000 w źródłach w części wierzchowinowej zlewni, średnie roczne wartości pH wynosiły odpowiednio: 4,26 i 3,95. Mniej kwaśne są wody przemywające gleby stokowej części zlewni, z średnimi pH 4,68 w źródle u podnóża stoku. Wody źródeł badanych na Św. Krzyżu charakteryzują się też zróżnicowanymi stężeniami badanych pierwiastków w zależności od położenia w obrębie zlewni. Stężenia Ca, Mg w wodach źródeł pod gołoborzami były stosunkowo niskie, wielokrotnie wyższe były stężenia tych jonów w wodach źródła w dolnej części stoku, co wskazuje na wymywanie tych elementów z gleb podczas transportu śródglebowego wód pochodzenia opadowego. Inny jest rodzaj migracji Fe i Mn, które to jony są podczas migracji śródglebowej kumulowane w glebach lub pobierane przez korzenie drzew.

Badania właściwości fizyko-chemicznych wód gruntowych w Stacji Bazowej w Wigrach wskazują, że w roku hydrologicznym 2000 wody te nadal utrzymywały się na wyskoim poziomie pod względem ich jakości. Badane wody zaliczono do klasy Ib, czyli klasy wód o wysokiej jakości. Nie zakwalifikowanie tych wód do najwyższej klasy czystości (I) nastąpiło przede wszystkim ze względu na podwyższone wartości jonów żelaza, manganu i siarczanów, które mieściły się w klasie Ib oraz przewodności właściwej, która mieściła się w klasie II. Ocena jakości wód gruntowych w piezometrze w Sobolewie nie odbiega od charakterystyki wód w poziomie utworów czwartorzędowych i świadczy o niewielkim oddziaływaniu lokalnych źródeł zanieczyszczeń.

Wody podziemne, występujące w warstwie przypowierzchniowej zlewni jeziora Łękuk są typowymi dla środowiska glacjalnego, których głównymi rozpuszczonymi składnikami są kwaśne węglany wapnia (wody typu wodorowęglanowo-wapniowego). Wielkość stężeń poszczególnych wskaźników charakteryzuje, mimo stosunkowo płytkiego występowania, dość duża stabilność. Jedynie różne formy azotu i fosforu oraz węgla organicznego wykazują zmienne w czasie wartości.

W zlewni Chwalimskiego Potoku (Stacja Bazowa Storkowo) wszystkie wody badane w piezometrach reprezentują wody proste, w czterech przypadkach wodorowęglanowo-wapniowe, w siedmiu - wodorowęglanowo-siarczanowo-wapniowe. Wody ze źródła zmieniły typ z trójskładnikowych wód w roku poprzednim na dwuskładnikowe w 2000. Obecność jonów siarczanowych w wodach gruntowych i powierzchniowych w ilościach wymuszających ich uwzględnienie w typie hydrogeochemicznym wydaje się być cechą typową dla różnych wód w całej zlewni górnej Parsęty. W przypadku średnich rocznych wartości mierzonych parametrów fizykochemicznych norma przewidziana dla wód pitnych nie została przekroczona w żadnym z punktów pomiarowych. Według klasyfikacji zwykłych wód podziemnych dla potrzeb monitoringu, wody z 2 piezometrów są wysokiej jakości (klasa Ib), pozostałe punkty pomiarowe reprezentują wody najwyższej jakości (Ia). Przekroczenia dotyczyły wyłącznie przewodności elektrolitycznej właściwej oraz stężeń jonów fosforanowych, azotanowych i amonowych. Wśród składników oznaczanych w wodach źródła Krętacza, stężenia jonów żelaza, manganu i azotu amonowego przekraczają normę wyznaczoną jako dopuszczalną dla wód pitnych. Wody źródła należą do II klasy jakości wód podziemnych (jakość średnia). Analiza chemiczna wód gruntowych w Koniczynce wykazała pogorszenie się ich jakości w ostatnich latach, początkowo odpowiadała średniej - II klasie, natomiast od roku 1998 zakwalifikowano do III klasy - niskiej jakości z uwagi na bardzo wysokie stężenie związków żelaza. Uwagę zwraca niemal we wszystkich analizach obecność związków miedzi.

W geoekosystemach przyrzecza Czarnej Hańczy oraz górnej Parsęty obserwuje się zanieczyszczenia ściekami bytowymi nieskanalizowanych wsi. Wody gruntowe na tych obszarach cechuje obniżanie pH oraz zwiększanie stężeń związków azotu i fosforu. Kolejnym źródłem zanieczyszczeń są związki azotu i fosforu dostające się do wód gruntowych wskutek nawożenia pól uprawnych nawozami sztucznymi. Jest to bezpośredni efekt wzrostu nawożenia po spadku nawożenia jaki miał miejsce z początkiem lat 90 XX w. Do wód gruntowych dostają się także infiltrujące, zanieczyszczone siarczanami i azotanami, kwaśne wody opadowe. Duże wartości stężeń jonów chlorkowych i sodowych obserwowane na Św. Krzyżu świadczą o antropogenicznym pochodzeniu tych zanieczyszczeń. Wody gruntowe narażone są na zanieczyszczenia także w miejscach dobrej przepuszczalności gruntu uwarunkowanej litologią czy bezpośrednio w wychodniach wód gruntowych. Miejsca takie stają się bezpośrednią sferą oddziaływania atmosfery i antroposfery na wody gruntowe.

Tak jak w latach poprzednich pełna interpretacja otrzymywanych wyników w programie pomiarowym wód gruntowych nadal wymaga jeszcze uzupełnienia raportów o budowę geologiczną oraz warunki hydrogeologiczne i przedstawienia punktów pomiarowych na tym tle, tak jak w przypadku Stacji Bazowych Storkowo i Wigry. Śledzenie zmian chemizmu wód krążących w zlewni wymaga zlokalizowania punktów obserwacyjnych przynajmniej w strefie wododziałowej i w strefie drenażu (Kazimierski 1998), a także powiązania ich z innymi programami ZMŚP, np. programem pomiarowym roztworów glebowych czy badaniami elementów biotycznych (np. Stacja Bazowa Pożary).


Spis treści:

Stan geoekosystemÓw Polski
w roku 2000

Małgorzata Mazurek & Zbigniew Zwoliński

Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii
Uniwersytet im. A. Mickiewicza
Fredry 10, 61-701 Poznań
M.Mazurek@e-mail & Zb.Zwoliński@e-mail

Wprowadzenie
P
r
o
g
r
a
m
y

p
o
m
i
a
r
o
w
e
A1: meteorologia
B1: chemizm powietrza atmosferycznego
C1: chemizm opadów atmosferycznych
C2: chemizm opadu podokapowego
C3: chemizm spływu po pniach
E1: gleby
F1: chemizm roztworów glebowych
F2: wody gruntowe
H1: wody powierzchniowe - rzeki
H2: wody powierzchniowe - jeziora
J1: flora i roślinność zlewni reprezentatywnej
J2: struktura i dynamika szaty roślinnej
O1: fauna bezkręgowa
Podsumowanie
Literatura


Cytowanie: Mazurek, M., Zwoliński, Zb., 2001. Stan geoekosystemów Polski w roku 2000. [Online] http://main.amu.edu.pl/~zmsp/stan00/stan2000.html, Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii UAM, Poznań, [dd.mm.rrrr - data odwiedzenia strony]


Strona główna programu ZMŚP w Polsce; e-mail