Stan czystości jezior Wierzchucińskiego Dużego i Małego w 2002 roku
advertisement
2 3 1. CHARAKTERYSTYKA GEOGRAFICZNA ZLEWNI 1.1. PołoŜ PołoŜenie zlewni Obszar zlewni Jeziora Wierzchucińskiego DuŜego i Wierzchucińskiego Małego połoŜony jest w obrębie południowo-wschodniej części mezoregionu Pojezierza Krajeńskiego w chodzącego w skład makroregionu Pojezierzy Południowopomorskich (Kondracki 1994), około 20 km na północny zachód do Bydgoszczy (rycina 1). Misy jezior zajmują zagłębienia w dnie wyraźnie wykształconej Rynny Byszewskiej, której głębokość względna liczona od powierzchni wysoczyzny waha się w przedziale 30 do 50 m. Zlewnia całkowita jeziora Wierzchucińskiego Małego obejmuje obszar o powierzchni 144,6 km2, a zlewnia Wierzchucińskiego DuŜego 142,3 km2, czyli jest mniejsza o 2,2 km2 od zlewni jeziora Wierzchucińskiego Małego. Przez jeziora przepływa Struga Krówka, która odwadnia zlewnię całkowitą jezior i jest jednocześnie lewobrzeŜnym dopływem Brdy. Obszar ten jest objęty ochroną w ramach Obszaru Chronionego Krajobrazu Rynny Jezior Byszewskich. 4 Rycina 1. PołoŜenie jezior Wierzchucińskiego DuŜego i Wierzchucińskiego Małego 1.2. Budowa geologiczna i ukształtowanie terenu zlewni Obszar ten jest typową wysoczyzną morenową (Niewiarowski, Pasierbski 1999). Powierzchnia tej wysoczyzny ukształtowana jest w formie moreny dennej falistej. W rzeźbie zlewni całkowitej jezior Wierzchucińskich wyraźnie zaznacza się dobrze rozwinięty system odpływu subglacjalego charakteryzujący się występowaniem licznych rynnien polodowcowych. Jedną z najlepiej wykształconych form tego typu jest Rynna Byszewska, która połączona jest z całą siecią mniejszych rynien w zachodniej i północnej części zlewni jezior Wierzchucińskich. Występujące na tym obszarze rynny są genetycznie związane z subfazą krajeńsko-wąbrzeską która miała miejsce podczas recesji ostatniego zlodowacenia w Polsce północnej. Formy akumulacyjne tej subfazy znajdują się w północnej części zlewni całkowitej opisywanych jezior. W zagłębieniach powierzchni terenu, zwłaszcza w dnach rynien oraz pomiędzy zdrumlinizowanymi morenami czołowymi w północnej części zlewni, wykształciły się równiny biogeniczne, zajmujące niejednokrotnie znaczne powierzchnie. Pasierbski 5 (1994) ocenia, Ŝe na Pojezierzu Krajeńskim od ustąpienia lądolodu około 15 tys. lat BP do końca holocenu zanikowi uległo około 80% jezior, które zaraz po ustąpieniu lądolodu znajdowało się na tym obszarze, a po których pozostały jedynie torfowiska. W budowie geologicznej moŜna wydzielić dwie zasadnicze serie glin, najprawdopodobniej wieku zlodowaceń środkowopolskich i północnopolskich. MiąŜszość całego kompleksu osadów czwartorzędowych waha się w granicach od 80 do 100 m. Pod utworami czwartorzędowymi zalegają iły plioceńskie. Wiercenia wykonane w obrębie Zakładu Doświadczalnego ATR w Wierzchucinku, połoŜonym na wysokości około 120 m n.p.m, który znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie Rynny Byszewskiej, wykazują, Ŝe od powierzchni terenu do poziomu 70-80 m n.p.m. występuje kompleks utworów słabo przepuszczalnych złoŜony z glin zwałowych i pyłów. Pod nim zalega cienka warstwa piasków o miąŜszości około 1 m a następne do poziomu około 50 m n.p.m. kolejna warstwa glin. Pod nią pojawia się miąŜsza warstwa utworów wodonośnych, zbudowana z piasków gruboziarnistych. Pompowania studni wykazały znaczną wydajność wodną tej warstwy, rzędu 20 m3/h. Dokumentacja studni wierconych zlokalizowanych na terenie PRG w Słupowie nad brzegiem jeziora Słupowskiego, połoŜonego powyŜej jezior Wierzchucińskich, dowodzi występowania spadku hydraulicznego zwierciadła wody podziemnej w kierunku jeziora. To pozwala sądzić, Ŝe jeziora w Rynnie Byszewskiej mają charakter drenujący wody podziemne z pierwszego poziomu wodonośnego. W dokumentacji wiercenia wykonanego na terenie P.O.D. „Półwysep” stwierdzono występowanie gliny zwałowej pod cienką pokrywą piasków. Warstwa gliny ma około 20 m miąŜszości a pod nią nawiercone zostały piaski wodonośne. Wiercenie to świadczy o tym, Ŝe budowa geologiczna rynny róŜni się od budowy wysoczyzny. Sugerować to moŜe pojawianie się filtracji wód podziemnych w obrębie rynny i migrację wód podziemnych zgodnie ze spadkiem hydraulicznym w kierunku Zbiornika Koronowskiego. Warunki hydrogeologiczne tego obszaru są kształtowane przez sieć rynien drenujących wody podziemne z obszaru zlewni całkowitej jezior Wierzchucińskich. W budowie geologicznej obszarów wysoczyznowych dominują gliny zwałowe a na powierzchni występują cienkie płaty utworów piaszczystych. Dzięki temu obszar zlewni ma dobre warunki do występowania płytkiego spływu wód podziemnych oraz spływów powierzchniowych w strefie bezpośredniego zasilania wód w zlewni jezior. Schemat występowania warstw przepuszczalnych i słabo przepuszczalnych w wierceniach zlokalizowanych w sąsiedztwie jezior Wierzchucińskich przedstawia rycina 3. 6 Rycina 2. Profil hipsometryczny przez rynnę Byszewską (Pasierbski 2003) (1 - misy jezior, 2 - granica rynny glacjalnej, 3 – wielkość egzaracji liczona pomiędzy dnem rynny glacjalnej a powierzchnią wysoczyzny morenowej, 4 – powierzchnia sandru) 7 1.3. Warunki hydrograficzne i klimatyczne Zlewnia jezior Wierzchucińskich odwadniana jest przez Strugę Krówkę, przepływającą przez jeziora połoŜone w ciągu Rynny Byszewskiej. Obszar zlewni całkowitej jezior Wierzchucińskich obejmuje 78 % powierzchni zlewni Strugi Krówki. PowyŜej jezior Wierzchucińskich znajduje się jezioro Słupowskie, które na podstawie badań przeprowadzonych w 1998 roku zaliczone zostało do III klasy czystości. Pozostałych jezior znajdujących się na obszarze zlewni całkowitej jezior Wierzchucińskich, a mianowicie jezior Zelgoszcz i Morzycha nie badano. PoniŜej jezior Wierzchucińskich znajdują się jeszcze jeziora Studzienne, Długie, Tobolno Małe, Tobolno Wielkie, Młyński Staw, Kadzionka, Płotwickie, Piaseczno i Stoczek. Z nich badano jezioro Studzienne (n.o.n. – 1978), Długie (III – 1979) i Krzywe (II – 1979) Zlewnia połoŜona jest w obszarze wododziałowym dorzecza Wisły i Odry. Wschodnia granica zlewni jest jednocześnie wododziałem I rzędu. Sieć hydrograficzna opiera się na ciekach odwadniających system słabo wykształconych rynien subglacjalnych oraz zagłębień 8 wypełnionych torfowiskami. Struga Krówka posiada powyŜej jezior Wierzchucińskich dwa waŜniejsze dopływy: dopływ spod Wąwelna i dopływ z Prosperowa. Oba cieki odwadniają tereny rolnicze oraz zbierają znaczne ilości wody między innymi z rowów meliorujących torfowiska. Analiza map hydrograficznych zamieszczonych w Atlasie Hydrograficznym Polski Opisywany obszar posiada gęstą sieć rzeczną w porównaniu z innymi obszarami na Pojezierzu Krajeńskim. Jakość wód w Strugi Krówki badana była na stanowisku w Buszkowie, zlokalizowanym poniŜej jezior Wierzchucińskich. Badania prowadzone były w ramach monitoringu regionalnego w latach 1976, 1986, 1995 i 2002. Wyniki analiz pokazują, Ŝe w 1976 roku wody Strugi Krówki były dobrze natlenione, a jedyny niepokój wzbudzał stan sanitarny cieku. W kolejnym cyklu badawczym w 1986 roku stwierdzono pogorszenie się stanu wskaźników troficznych, ale jednocześnie poprawie uległ stan sanitarny wód. W klasyfikacji końcowej wody Strugi Krówki w tym cyklu badawczym nie odpowiadały normom i zauwaŜalne były symptomy przyspieszającej eutrofizacji. W 1995 roku zanotowano zdecydowany spadek stęŜeń soli biogennych w wodach prowadzonych przez Strugę Krówkę. Zawartość fosforanów w 1995 roku, w stosunku do 1986 roku, zmniejszyła się o 57,7 % a azotu ogólnego o 59,9 %. Poprawie uległ teŜ stan wskaźnika sanitarnego rzeki. W efekcie jej wody zakwalifikowane zostały do III klasy czystości. W 2002 roku Struga Krówka badana była w ujściowym odcinku w odległości 4 km od ujścia. Wskaźniki fizykochemiczne i wskaźnik sanitarny pozostawał na niezmienionym poziomie od ostatniej serii badań, jednak o pozaklasowym charakterze wód zdecydowało stęŜenie chlorofilu „a”. Struga Krówka na połączeniu jezior Wierzchucińskiego DuŜego i Małego ma około 100 m długości. Spływ jednostkowy w obrębie zlewni opisywanych jezior wg. Atlasu Hydrologicznego Polski mieści się w granicach 4-5 l/km2. Wiosną cieki zasilające wprowadzały do jeziora Wierzchucińskiego DuŜego: Stuga Krówka – 1881 l/s, dopływ ppk 22 – 3,1 l/s. Nie udał się zbadać przepływu w punkcie 23 oraz na odpływie z jeziora do Wierzchucińskiego Małego. Latem z kolei Struga Krówka prowadziła do jeziora 148 l/s a odpływ oszacowano na 98 l/s. Jeśli chodzi o odpływ z jeziora Wierzchucińskiego Małego to wiosną nie udało się go zbadać z uwagi na wysokie stany wody z kolei latem wynosił on 73 l/s. 9 Rycina 4. Sieć hydrograficzna zlewni całkowitej jezior Wierzchucińskich Z punktu widzenia warunków klimatycznych oddziaływujących na jeziora najwaŜniejsza jest temperatura, suma opadów i kierunek dominujących wiatrów. W latach 1945-1994 dominującymi kierunkami wiatru najbliŜszej jeziorom stacji meteorologicznej w Bydgoszczy były kierunki zachodni i południowo – zachodni. Wiatr w tym okresie wiał z średnią prędkością 2,3 m/s. Kilkudniowe okresy intensywnej prędkości wiatru pojawiały się najczęściej okresie jesienno-zimowym, kiedy to notowano 15 – 20 m/s (Kasperska 1996). Największe sumy opadów występują w miesiącach od czerwca do sierpnia, najniŜsze z kolei pojawiają się w miesiącach jesienno-zimowych. Średnia suma opadu z wielolecia 10 1945-2003 w Bydgoszczy wynosiła 512 mm, przy wahaniach od 269 do 809 mm rocznej sumy opadów. Znaczne zróŜnicowanie w występowaniu opadów w przeciągu roku sprzyja powstawaniu okresów posusznych w miesiącach letnich. Średnia temperatura powietrza w wieloleciu 1945-1994 wynosiła 8,2 0 C, przy istotnych zmianach w wartościach średnich miesięcznych temperatur powietrza, zarówno w rozkładzie rocznym jak i wieloletnim. Liczbę dni charakterystycznych dla wielolecia przedstawia tabela 1. Dane te informują o warunkach termicznych sprzyjających istnieniu pokrywy lodowej i ewaporacji na powierzchni opisywanych jezior. Z zestawienia wynika, Ŝe wyjątkowo sprzyjające warunki do rozwoju intensywnego parowania pojawiają się juŜ w maju a kończą we wrześniu, przy czym najbardziej dogodne panują w lipcu. Z kolei termiczne predyspozycje do utrzymywania się pokrywy lodowej na jeziorze występują przez trzy miesiące w roku od grudnia do lutego. 0 0 0 Tabela 1. Średnia w roku liczba dni upalnych (tmax > 30 C), gorących (tmax> 25 C), przymrozkowych (tmin< 0 C), 0 0 mroźnych (tmax < 0 C) i bardzo mroźnych (tmax < 0 C) w Bydgoszczy w 1945-1994 (Kasperska 1996) 0 0 0 0 0 miesiąc tmax>30 C tmax>25 C tmin<0 C tmax<0 C tmax<10 C I - - 22,8 11,9 0,8 II - - 20,8 9,8 0,5 III - - 16,5 2,9 - IV 0,0 0,5 6,0 0,0 - V 0,2 4,0 0,5 - - VI 1,2 8,5 - - - VII 2,4 12,1 - - - VIII 1,9 10,3 - - - IX 0,2 2,8 0,1 - - X - 0,1 3,7 - - XI - - 10,0 1,8 - XII - - 19,0 7,4 0,2 I – XII 5,9 38,3 99,4 33,8 1,5 1.4. Warunki glebowe W obszarze zlewni całkowitej występują gleby piaszczyste i gliniaste zaliczane do róŜnych kompleksów przydatności rolniczej – od 2 (bardzo bobry) do 9 (bardzo słaby). Największą reprezentację posiadają gleby zaliczane do kompleksów Ŝytnich (średnie), najmniejsze zaś areały posiadają gleby kompleksów pszennych (bardzo dobre). Licznie 11 występują takŜe gleby biogeniczne zajęte pod trwałe uŜytki zielone. Ich występowanie związane jest z równinami biogenicznymi w płaskich dnach dolin. Gleby wspomnianych kompleksów uŜytkowania rolniczego wykształciły się na podłoŜu zbudowanym z pasków gliniastych cięŜkich i lekkich, poniŜej których zalega glina zwałowa. Występowanie występowanie procesów spiaszczonej ługowania warstwy gleb, przypowierzchniowej które sprzyjają wskazuje infiltracji na wód przypowierzchniowych. PoniewaŜ poniŜej tej cienkiej warstwy występuje najczęściej glina, wody opadowe pozostają przy powierzchni ziemi i są naraŜone na trwały kontakt z zanieczyszczeniami pochodzenia rolniczego, przez co nabierają bogatego charakteru chemicznego. W takich warunkach geologicznych wykształciły się gleby pseudobielicowe (w miejscach spiaszczeń) i brunatne właściwe. Zajmują one większość powierzchni zlewni całkowitej obu opisywanych jezior. 2. UŜ UŜytkowanie jezior i ich zlewni Kontrolowane jeziora posiadają liczne funkcje, jednak najbardziej intensywnie wykorzystywane są jako obiekt rekreacyjny. W znacznie mniejszym stopniu zaspokajają one potrzeby wodne ludności (ujęcia na potrzeby irygacyjne dla ogródków działkowych), 12 retencyjne (odpływ z jeziora Wierzchucińskiego DuŜego regulowany zastawką) czy rybackie (dzierŜawa wód jeziora przez PZW). Struktura zagospodarowania zlewni jezior przedstawia się następująco: Tabela 2. Struktura uŜytkowania zlewni jeziora Wierzchucińskiego DuŜego WYSZCZEGÓLNIENIE ZLEWNIA BEZPOŚ BEZPOŚREDNIA km 2 ZLEWNIA CAŁKOWITA 2 % km % 6,6 21,24 14,9 lasy 0,31 uŜytki zielone 0,09 1,9 20,14 14,2 wody 0,50 10,6 2,90 2,0 grunty orne 3,58 76,2 94,32 66,3 inne 0,22 4,7 3,70 2,6 ogółem 7,70 100 142,3 100 źródło: Burymowicz K., Lamparska A., Rekowska J., Wilamski J., 1990, Ocena zasobów wodnych jezior województwa bydgoskiego, IMGW, Słupsk Tabela 3. Struktura uŜytkowania zlewni jeziora Wierzchucińskiego Małego WYSZCZEGÓLNIENIE ZLEWNIA BEZPOŚ BEZPOŚREDNIA km 2 ZLEWNIA CAŁKOWITA % km 2 % lasy 0,54 24,5 21,82 15,1 uŜytki zielone 0,25 11,4 20,41 14,1 wody 0,44 20,0 3,34 2,3 grunty orne 0,93 42,3 95,29 65,9 inne 0,04 1,8 3,74 2,6 ogółem 2,20 100 144,6 100 źródło: Burymowicz K., Lamparska A., Rekowska J., Wilamski J., 1990, Ocena zasobów wodnych jezior województwa bydgoskiego, IMGW, Słupsk Szacuje się, Ŝe w okresie letnim w czasie weekendów nad brzegami obu jezior i na terenie ogródków działkowych wypoczywa około 10000 osób. Nad brzegiem jeziora Wierzchucińskiego DuŜego funkcjonują trzy plaŜe wyposaŜone w pomost i jedna z wypoŜyczalnią sprzętu do rekreacji wodnej. Od 1994 roku w zlewni jeziora Wierzchucińskiego DuŜego i Wierzchucińskiego Małego ilość działek rekreacyjnych wzrosła o około 100 i wynosi obecnie 479 działek o łącznej powierzchni 39 ha. W obrębie zlewni bezpośredniej jezior zaczyna rozwijać się budownictwo jednorodzinne. W pobliŜu jeziora zlokalizowane są ujęcia infiltracyjne wód i studnie. Własną studnię posiada Zakład Doświadczalny ATR w Wierzchucinku. Woda czerpana jest ze studni nieosadzonej z głębokości około 77 metrów, a więc z poziomu o około 25 m poniŜej najgłębszego miejsca w jeziorze Wierzchucińskim DuŜym. Ogródki działkowe w Prosperowie i w Wierzchucinku zasilane są z ujęcia wody z jeziora. Posiadają integralną 13 sieć wodociągową przeznaczoną do dystrybucji tejŜe wody. Wykorzystywana jest ona na cele irygacyjne. Gospodarka ściekowa prowadzona jest w oparciu o zbiorniki bezodpływowe. Urząd Gminy w Sicienku nie planuje w najbliŜszym czasie podłączenie okolic jezior Wierzchucińskich do oczyszczalni w Wojnowie. Domy mieszkalne, gospodarstwa rolne i ogródki działkowe połoŜone w Wierzchucinku podłączone są do sieci wodociągowej. W 2002 roku nie zewidencjonowano zrzutów ścieków do jeziora. Warto nadmienić, Ŝe od 2000 roku nie gnojowicowano pól Zakładu Doświadczalnego ATR w Wierzchucinku, w przeciwieństwie do 1993 roku, kiedy stwierdzono ten typ nawoŜenia gruntów ornych. W zagospodarowanie zlewni bezpośredniej jeziora Wierzchucińskiego Małego przewaŜa rolnicze uŜytkowanie gruntów, w których istotny udział mają powierzchnie sadownicze zajęte pod uprawy drzew owocowych. Istotny areał zajmują takŜe zlokalizowane na górnym załomie Rynny Byszewskiej oraz na półwyspie wchodzącym w jezioro od południowego zachodu ogródki działkowe w liczbie prawie 130 działek. 14 Rycina 5. Zagospodarowanie zlewni całkowitej jezior Wierzchucińskich 15 Rycina 6. Zagospodarowanie zlewni bezpośredniej jezior Wierzchucińskich 16 3. Podatność Podatność na degradację degradację Jezioro Wierzchucińskie DuŜe posiada II kategorię podatności na degradację. Oznacza to, Ŝe jest ono średnio odporne na szkodliwe oddziaływanie czynników zewnętrznych. Wśród przeanalizowanych czynników degradacyjnych negatywnym charakterem w ocenie podatności zaznacza się struktura uŜytkowania ziemi w zlewni, w której przewaŜają uŜytki rolne. Jezioro posiada znacznej wielkości zlewnię całkowitą, która połoŜona jest w obszarze intensywnego rolnictwa. Sytuacja taka sprzyja doprowadzaniu związków biogennych do jeziora, co w korelacji z objętością wód jeziora przekłada się na wysoką wartość współczynnika Schindlera (powierzchnia zlewni całkowitej/objętość jeziora). Pewne negatywne znaczenie ma takŜe wskaźnik objętości jeziora do długości linii brzegowej misy jeziora (V/L). Wielkość tego ilorazu, nazywanego takŜe „moŜliwością rozcieńczania”, świadczy o potencjalnej łatwości przedostawania się zanieczyszczeń wprowadzanych z zewnątrz do wód jeziora. Wśród czynników morfometrycznych pozytywne znaczenie ma fakt, iŜ jezioro posiada strome brzegi które powodują, Ŝe niewielka jest strefa kontaktu litoralu z wodami epilimnionu, co zmniejsza ryzyko rozprzestrzeniania się substancji podrywanych z dna w okresie stagnacji wód. Z tych samych przyczyn ograniczeniom podlega zasięg występowania roślinności brzegowej. Tabela 4. Ocena podatności jeziora Wierzchucińskiego DuŜego na degradację WARTOŚĆ WARTOŚĆ WSKAŹ WSKAŹNIK głębokość średnia [m] V jeziora / L jeziora (objętość misy/długość linii brzegowej) stratyfikacja wód [%] P dna czynnego / V epilimnionu (powierzchnia dna czynnego/objętość epilimnionu) wymiana wody w roku [%] współczynnik Schindlera (powierzchnia zlewni całkowitej + powierzchnia jeziora/objętość jeziora) sposób zagospodarowania zlewni bezpośredniej PUNKTACJA WSKAŹ WSKAŹNIKA 11,1 1 1,54 3 32,9 2 0,06 1 450 3 25,0 3 przew. pól 3 uprawnych wynik punktacji sumaryczna kategoria podatności jeziora 2,29 II 17 Jezioro Wierzchucińskie Małe jest bardziej podatne na degradację niŜ Wierzchucińskie DuŜe. Posiada misę o większej od jeziora Wierzchucińskiego DuŜego powierzchni zwierciadła wody, jednak ma ono mniejszą objętość. Jezioro ma zdecydowanie mniejszą zlewnię bezpośrednią, co przekłada się na lepszą ocenę w tej kategorii. Niestety, mała objętość misy jeziora i stosunkowo duŜe wydłuŜenie sprawia, Ŝe jezioro jest podatne na przedostawanie się zanieczyszczeń do jego wód. W zasięgu epilimnionu znajduje się znaczna powierzchnia dna, zwłaszcza w pobliŜu jego zachodniego brzegu. NajniŜej została oceniona moŜliwość rozcieńczania substancji dostających się do jeziora oraz współczynnik Schindlera, który jest wyrazem wielkości oddziaływania powierzchni zlewni na niewielkie jezioro. DuŜą wartość prezentuje takŜe procent wymiany wody w jeziorze. Przy stosunkowo małej objętości sprawia on, Ŝe jezioro jest zasilane w substancje biogeniczne co przyspiesza proces eutrofizacji. Tabela 5. Ocena podatności jeziora Wierzchucińskiego Małego na degradację WARTOŚĆ WARTOŚĆ WSKAŹ WSKAŹNIK głębokość średnia [m] V jeziora / L jeziora (objętość misy/długość linii brzegowej) stratyfikacja wód [%] P dna czynnego / V epilimnionu (powierzchnia dna czynnego/objętość epilimnionu) wymiana wody w roku [%] współczynnik Schindlera (powierzchnia zlewni całkowitej + powierzchnia jeziora/objętość jeziora) sposób zagospodarowania zlewni bezpośredniej wynik punktacji sumaryczna kategoria podatności jeziora PUNKTACJA WSKAŹ WSKAŹNIKA 5,4 2 0,36 4 25,4 2 0,18 3 850 3 78,1 4 róŜnorodność 2 2,86 III 18 4. Charakterystyka jakoś jakości wód w 2002 roku 4.1. Stanowiska pomiarowo kontrolne Jeziora Wierzchucińskie badane były w 2002 roku w trzech punktach pomiarowo – kontrolnych zlokalizowanych w głęboczkach. Dwa punkty zlokalizowane były na jeziorze Wierzchucińskim DuŜym, gdzie zbadane zostały takŜe trzy dopływy i odpływ do jeziora Wierzchucińskiego Małego. Jezioro Wierzchucińskie Małe badano w głęboczku oraz odpływ - Strugę Krówkę. Lokalizację punktów poboru prób na obu jeziorach prezentuje rycina 7 i 8. Rycina 7. Lokalizacja punktów pomiarowo kontrolnych na jeziorze Wierzchucińskim DuŜym 19 Rycina 8. Lokalizacja punktów pomiarowo kontrolnych na jeziorze Wierzchucińskim Małym 4.2. Stan czystoś czystości dopływów dopływów Jezioro Wierzchucińskie DuŜe W 2002 roku zbadano trzy dopływy do jeziora i odpływ do jeziora Wierzchucińskiego Małego. Struga Krówka jest głównym ciekiem przepływającym przez jezioro, funkcjonującym całorocznie. Pozostałe badane cieki w opisywanej zlewni są ciekami funkcjonującymi jedynie w porze wiosennej (ppk 22 i 23). Wody dopływające do jeziora w ppk 21 charakteryzowały się ponadnormatywnymi stęŜeniami substancji trudno rozpuszczalnych (ChZT-Cr). W wartościach odpowiadających trzeciej klasie czystości mieściło się stęŜenie fosforu ogólnego. Pozostałe parametry wahały się pomiędzy I i II klasą czystości. Wiosną ciek wnosił znaczne ilości substancji 20 humusowych. Latem obniŜyła się zawartość fosforanów i fosforu ogólnego i jednocześnie pogorszył się stan sanitarny do wartości pozaklasowych. W przypadku Strugi Krówki na ujściu z jeziora Wierzchucińskiego DuŜego (ppk 31) w porze wiosennej stwierdzono wysoki stan wody, uniemoŜliwiający wykonanie pomiaru przepływu. Przy ujściu z jeziora Wierzchucińskiego DuŜego Struga Krówka prezentowała znacznie lepszy stan czystości niŜ przed wpłynięciem do niego. Wiosną i latem pozaklasowe stęŜenia zanotowano jedynie w przypadku chemicznego zapotrzebowania na tlen metodą dwuchromianową (ChZT-Cr). Pozostałe parametry oscylowały wokół I i II klasy czystości. Cieki, na których zlokalizowane zostały ppk 22 i 23, funkcjonują jedynie wiosną. Na obu dopływach stwierdzono podwyŜszone wartości azotu azotynowego, amonowego i ogólnego. Ich stęŜenia wahały się pomiędzy III klasą a wartościami pozaklasowymi. Stan sanitarny cieków ppk 22 i 23 nie pozostawia zastrzeŜeń. W porównaniu z poprzednim cyklem badawczym, który miał miejsce w 1993 roku, nie zanotowano większych zmian w składzie chemicznym wód dopływów. W czasie ostatnich badań stwierdzono podwyŜszenie wpływu rolniczych źródeł zanieczyszczeń w porównaniu z poprzednią serią badań z 1993 roku. Przejawiało się to w podwyŜszonych wartościach azotu azotanowego. W czasie ubiegłorocznych badań dopływ (oznaczony w 1993 roku jako ppk 24) wypływający ze skarpy poniŜej Zakładu Doświadczalnego ATR w Wierzchucinku był suchy przez cały okres obserwacji. Jezioro Wierzchucińskie Małe W 2002 roku badany był odpływ Strugi Krówki z jeziora Wierzchucińskiego Małego (ppk 31). Parametry określające stan czystości tego cieku w obu cyklach badawczych mieściły się w wartościach odpowiadających I i II klasie czystości. Wiosną wody wypływające z jeziora Wierzchucińskiego Małego zawierały więcej związków azotowych niŜ wody wpływające do jeziora z jeziora Wierzchucińskiego DuŜego, natomiast latem były w nie uboŜsze. StęŜenie fosforanów utrzymywało równowagę w bilansie dopływ-odpływ w ciągu całego roku. Strefa dopływu wód Strugi Krówki do jeziora jest porośnięta szuwarami to zatoka o powierzchni około 4-6 ha, całkowicie zarośnięta roślinnością wynurzoną. Stan sanitarny odpływu z jeziora Wierzchucińskiego Małego mieścił się w I i II klasie czystości. 21 4.3. Warunki fizyczne i chemiczne jeziora W okresie badań wiosennych panowała pogoda chłodna, temperatura powietrza nie przekroczyła 5,5 oC, niebo było w pełni zachmurzone, wiał silny i porywisty wiatr. W dniu pomiarów stwierdzono wysoki stan wody, utrzymujący się od jesieni 2001 roku. Latem w czasie badań zanotowano temperatury w granicach 32 0C, które utrzymywały się przez kilka wcześniejszych dni, zachmurzenie umiarkowane do duŜego, konwekcyjne, 7-8/10 stopni pokrycia nieba. Wiał północno-zachodni, słaby wiatr. Okres zlodzenia na przełomie 2001 i 2002 roku trwał od połowy grudnia do początku lutego. W sezonie wiosennym woda w obu opisywanych jeziorach wykazywała pełną homogeniczność. W głęboczku północnym (ppk 02) na jeziorze Wierzchucińskim DuŜym, w profilu o głębokości 24 m, woda miała temperaturę wahającą się między 2,4 a 2,60C, przy czym niŜsze temperatury panowały przy dnie. W jeziorze Wierzchucińskim Małym w czasie badań wiosennych w profilu pionowym występowała jednakowa temperatura wynosząca 2,70C. Wody obu jezior były dobrze nasycone tlenem w granicach od 93,5% do 105%, przy czym większe róŜnice w nasyceniu tlenem w profilu termiczno-tlenowym wystąpiły w jeziorze Wierzchucińskim DuŜym. W czasie stagnacji letniej w obu opisywanych jeziorach występowała pełna stratyfikacja termiczna wód (rycina 8, 9, 10). Temperatura epilimnimnionu pozostawała stabilna do 3 metra głębokości. W jeziorze Wierzchucińskim DuŜym w punkcie pomiarowokontrolnym 01 wraz ze spadkiem temperatury gwałtownie spadła zawartość O2 i na 6 metrze wyniosła jedynie 0,1 mg O2/l. Następnie jego stęŜenie wzrastało do poziomu 2,4 do 3,4 mg O2/l a bezpośrednio nad dnem ponownie spadało do 0,1 mgO2/l (rycina 9). Nie zaobserwowano występowania siarkowodoru w warstwach naddennych. Podobna sytuacja miała miejsce w punkcie pomiarowo-kontrolnym 02 zlokalizowanym w północnej części jeziora, z tym, Ŝe stwierdzono tu występowanie rozleglejszych deficytów tlenowych w strefie metalimnionu (obejmujących wody pomiędzy 5 a 7 metrem głębokości) oraz 3 metrowej miąŜszości warstwę wody na dnem ze śladowymi ilościami tlenu (rycina 8). Jezioro Wierzchucińskie Małe charakteryzowało się w czasie stagnacji letniej głębokim deficytem tlenowym rozpoczynającym się od 5 metra głębokości i sięgającym do dna (rycina 10). 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 1 2 3 4 5 6 7 8 głębokość (m) 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 temperatura [st. C] tlen [mg/l] 19 20 21 22 23 Rycina 8. Profil termiczno-tlenowy w punkcie pomiarowo-kontrolnym 02 w czasie stagnacji w jeziorze Wierzchucińskim DuŜym 24 23 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 1 2 3 4 5 6 głębokość (m) temperatura [st. C] 7 tlen [mg/l] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Rycina 9. Profil termiczno-tlenowy w punkcie pomiarowo-kontrolnym 01 w czasie stagnacji w jeziorze Wierzchucińskim DuŜym 22 24 24 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 1 2 3 głębokość (m) 4 5 temperatura [st. C] 6 tlen [mg/l] 7 8 9 10 11 Rycina 10. Profil termiczno-tlenowy w czasie stagnacji letniej w głęboczku (ppk 01) jeziora Wierzchucińskiego Małego Metalimniczny deficyt tlenowy w jeziorze Wierzchucińskim DuŜym naleŜy tłumaczyć suspensją sedymentującej materii organicznej na warstwie wody zmieniającej swoje własności gęstościowe. Znaczny gradient termiczny w metalimnionie spowodował wyraźną dyferencjację gęstościową wody w jeziorze i powstrzymanie osiadania materii organicznej sedymentującej z epilimnionu. Takie spowolnienie sedymentacji sprzyja zachodzeniu w tym momencie procesów biodegradacji, które przez zuŜycie tlenu powodują powstawanie w tym miejscu deficytów tlenowych. Podobne zjawisko zaobserwowano podczas badań w 1993 roku. Występowanie rozwiniętego gradientu gęstościowego hypolimnionu wpływa co w na sposób ograniczenie pośredni sedymentacji chroni naddenne materii organicznej warstwy wody prawdopodobieństwem występowania w nich głębokich deficytów tlenowych. do przed 24 25 Jezioro Wierzchucińskie DuŜe Zawiesina organiczna oznaczana jako ChZT metodą dwuchromianową odpowiadała III klasie czystości. W najwyŜszej, I klasie mieścił się wskaźnik substancji biodegradowalnych BZT5 oznaczany w porze letniej w warstwie przypowierzchniowej, z kolei w warstwie naddennej odpowiadał on wartościom ustalonym dla II klasy czystości (tabela 1). Naddenne deficyty tlenowe w porze letniej spowodowały, Ŝe ortofosforany znajdujące się w osadach dennych zostały uwolnione. Ich stęŜenie korespondowało z wartościami pozaklasowymi. Fosfor całkowity badany wiosną i latem w warstwach naddennych i przewodności elektrolitycznej, stęŜeniach Przekroczenia azotanów spowodowane azotu były całkowitego bardzo i wysokimi azotu mineralnego. stęŜeniami azotu azotanowego w granicach 4-5 mg/l zarówno wiosną jak i latem. Sugeruje to silny wpływ spływów powierzchniowych w zlewni jeziora. ZauwaŜalna jest niska produkcja pierwotna jeziora, co znajduje potwierdzenie w wielkości wskaźników suchej masy sestonu oraz w stęŜeniu chlorofilu „a”. Parametry te zaliczone zostały do I klasy czystości. Dowodzi temu takŜe głębokość widzialności krąŜka Secciego (2,8 m), która odpowiada II klasie czystości wód. Stan sanitarny jeziora nie pozostawia zastrzeŜeń. 26 Biorąc pod uwagę wartości wskaźników wg Systemu Oceny Jakości Jezior jezioro Wierzchucińskie DuŜe zaliczono do II klasy czystości wód z średnim wynikiem 2,47 punktu (tabela 1). Tabela 6. Ocena stanu czystości wód jeziora Wierzchucińskiego DuŜego na podstawie badań wiosennych i letnich przeprowadzonych przez WIOŚ w Bydgoszczy w 2002 roku OCENA OKRES I MIEJSCE WSKAŹ WSKAŹNIK POBORU PRÓBEK Średnie nasycenie hypolimnionu tlenem % ChZT Cr lato BZT5 BZT5 fosforany 16,2 18,6 3 45,0 46,0 45,5 3 1,2 1,8 1,5 1 2,1 3,0 2,6 2 0,050 0,050 0,050 3 0,040 0,130 0,085 4 0,050 0,180 0,115 2 0,055 0,040 0,048 1 5,16 4,90 5,03 4 0,61 1,20 0,91 2 5,23 5,49 5,36 4 682 678 680 4 3,2 3,9 3,6 1 2,4 2,9 2,7 1 2,7 2,8 2,8 2 2 2 2 1 wiosna mg P/l pod powierzchnią fosforany lato mg P/l nad dnem fosfor całkowity lato mg P/l nad dnem fosfor całkowity wiosna i lato mg P/l pod powierzchnią azot mineralny wiosna mg N/l pod powierzchnią azot amonowy lato mg N/l nad dnem azot całkowity wiosna i lato mg N/l pod powierzchnią przewodność wiosna µS/cm chlorofil a pod powierzchnią wiosna i lato mg/m 3 sucha masa sestonu pod powierzchnią wiosna i lato mg/l pod powierzchnią widzialność krąŜka wiosna i lato m miano Coli typu wiosna i lato pod kałowego powierzchnią i nad dnem PUNKTACJA 21,0 lato mg O2/l nad dnem WARTOŚĆ ŚREDNIA lato mg O2/l pod powierzchnią Secchiego PPK 02 lato mg O2/l pod powierzchnią elektrolityczna PPK 01 SUMARYCZNA KLASA CZYSTOŚCI = 2,47 – II KLASA 27 Jezioro Wierzchucińskie Małe Badania wody w jeziorze Wierzchucińskim Małym, w wyniku głębokich deficytów tlenowych, pozwoliły na ocenę jako pozaklasowe średnie nasycenie hypolimnionu tlenem w porze letniej. W czasie badań wiosennych stwierdzono, Ŝe wartościom pozaklasowym odpowiadała przewodność elektrolityczna oraz stęŜenie azotu mineralnego w wodach jeziora. Dowodzi to znacznym wpływom rolniczego charakteru zlewni na skład chemiczny wód w czasie intensywnych spływów powierzchniowych w porze wiosennej. Wartości wskaźników biodegradacyjnych utrzymywały się na średnim poziomie. O ile w czasie badań letnich dobrze natleniony epilimnion pozbawiony był większych ilości materii organicznej o tyle w hypolimnionie dochodziło do akumulacji nie rozłoŜonych szczątków organicznych, przez co wskaźnik BZT5 zaliczony został do słabej - III klasy czystości. RównieŜ w warunki tlenowe determinowały uwalnianie fosforanów z osadów dennych, których stęŜenie spowodowało zakwalifikowanie ich do II i III klasy czystości. Podobnie jak w wyŜej opisywanym jeziorze Wierzchucińskim DuŜym zanotowano niskie stęŜenia fosforu ogólnego w epilimnionie w czasie badań w stagnacji letniej. Parametr ten zaliczony został do I klasy czystości. Wskaźniki dotyczące produkcji pierwotnej w opisywanym akwenie prezentują średni poziom. Wielkość charakteryzująca suchą masę sestonu odpowiadało II klasie czystości natomiast głębokość widzialności krąŜka Secchiego - III klasie czystości wód. Stan sanitarny wód jeziora nie pozostawia zastrzeŜeń. Ogólna ocena stanu czystości wód jeziora Wierzchucińskiego zakwalifikować je do III klasy czystości, ze średnią oceną 2,67 punktu. Małego pozwala 28 Tabela 7. Ocena stanu czystości wód jeziora Wierzchucińskiego Małego na podstawie badań wiosennych i letnich przeprowadzonych przez WIOŚ w Bydgoszczy w 2002 roku OKRES I MIEJSCE WSKAŹ WSKAŹNIK POBORU PRÓBEK Średnie nasycenie hypolimnionu tlenem % ChZT Cr lato PPK 01 PUNKTACJA 0,0 4 50,0 3 2,0 1 5,8 3 0,040 2 0,060 3 0,080 2 0,040 1 2,81 4 2,10 3 3,39 4 670 4 7,6 1 4,8 2 1,9 3 4 1 lato mg O2/l pod powierzchnią BZT5 lato mg O2/l pod powierzchnią BZT5 lato mg O2/l nad dnem fosforany wiosna mg P/l pod powierzchnią fosforany lato mg P/l nad dnem fosfor całkowity lato mg P/l nad dnem fosfor całkowity wiosna i lato mg P/l pod powierzchnią azot mineralny wiosna mg N/l pod powierzchnią azot amonowy lato mg N/l nad dnem azot całkowity wiosna i lato mg N/l pod powierzchnią przewodność elektrolityczna wiosna µS/cm chlorofil a pod powierzchnią wiosna i lato mg/m3 pod powierzchnią sucha masa sestonu wiosna i lato mg/l pod powierzchnią widzialność krąŜka Secchiego wiosna i lato m miano Coli typu wiosna i lato pod kałowego powierzchnią nad i dnem SUMARYCZNA KLASA CZYSTOŚCI = 2,67 – III KLASA 29 Wskaź Wskaźniki dodatkowe Zestawienie waŜniejszych wskaźników dodatkowych przedstawiono w formie tabelarycznej. Tabela 8. Wskaźniki dodatkowe czystości wód jeziora Wierzchucińskiego DuŜego w czasie badań wiosennych w 2002 roku (wartości uśrednione) Lp. Dodatkowe - lato Miejsce poboru próby wartość wartość 1 3 jednostka pH 1 m pod powierzchnią 7,95 Barwa 1 m pod powierzchnią 17,5 mg Pt/l 5 Zasadowość 1 m pod powierzchnią 4,45 mval/l 7 Wapń 1 m pod powierzchnią 106,9 mg Ca/l 9 Magnez 1 m pod powierzchnią 12,7 mg Mg/l 11 Sód 1 m pod powierzchnią 7,35 mg Na/l 13 Potas 1 m pod powierzchnią 4,5 mg K/l 15 Chlorki 1 m pod powierzchnią 19,6 mg Cl/l 17 Siarczany 1 m pod powierzchnią 67,7 mg SO4/l Tabela 9. Wskaźniki dodatkowe czystości wód jeziora Wierzchucińskiego DuŜego w czasie badań letnich w 2002 roku (wartości uśrednione) Lp. Dodatkowe - lato Miejsce poboru próby wartość wartość jednostka 1 pH 1 m pod powierzchnią 8,5 2 pH 1 m nad dnem 8 3 Barwa 1 m pod powierzchnią 12,5 mg Pt/l 4 Barwa 1 m nad dnem 17,5 mg Pt/l 5 Zasadowość 1 m pod powierzchnią 3,5 mval/l 6 Zasadowość 1 m nad dnem 4,6 mval/l 7 Wapń 1 m pod powierzchnią 90,15 mg Ca/l 8 Wapń 1 m nad dnem 105,55 mg Ca/l mg Mg/l 9 Magnez 1 m pod powierzchnią 11,9 10 Magnez 1 m nad dnem 11,85 mg Mg/l 11 Sód 1 m pod powierzchnią 9,55 mg Na/l 12 Sód 1 m nad dnem 9,35 mg Na/l 13 Potas 1 m pod powierzchnią 4,7 mg K/l 14 Potas 1 m nad dnem 4,65 mg K/l 15 Chlorki 1 m pod powierzchnią 27,5 mg Cl/l 16 Chlorki 1 m nad dnem 28 mg Cl/l 17 Siarczany 1 m pod powierzchnią 100,2 mg SO4/l 18 Siarczany 1 m nad dnem 104,05 mg SO4/l 30 Tabela 10. Wskaźniki dodatkowe czystości wód jeziora Wierzchucińskiego Małego w czasie badań wiosennych w 2002 roku Lp. Dodatkowe - lato Miejsce poboru próby wartość wartość 1 3 jednostka pH 1 m pod powierzchnią 8,4 Barwa 1 m pod powierzchnią 20 mg Pt/l 5 Zasadowość 1 m pod powierzchnią 4,3 mval/l 7 Wapń 1 m pod powierzchnią 109,4 mg Ca/l 9 Magnez 1 m pod powierzchnią 14,1 mg Mg/l 11 Sód 1 m pod powierzchnią 10,5 mg Na/l 13 Potas 1 m pod powierzchnią 4,3 mg K/l 15 Chlorki 1 m pod powierzchnią 18,5 mg Cl/l 17 Siarczany 1 m pod powierzchnią 70,6 mg SO4/l Tabela 11. Wskaźniki dodatkowe czystości wód jeziora Wierzchucińskiego Małego w czasie badań letnich w 2002 roku Lp. Dodatkowe - lato Miejsce poboru próby wartość wartość jednostka 1 pH 1 m pod powierzchnią 8,5 2 pH 1 m nad dnem 7,8 3 Barwa 1 m pod powierzchnią 10 mg Pt/l 4 Barwa 1 m nad dnem 15 mg Pt/l 5 Zasadowość 1 m pod powierzchnią 3,4 mval/l 6 Zasadowość 1 m nad dnem 4,6 mval/l 7 Wapń 1 m pod powierzchnią 88,5 mg Ca/l 8 Wapń 1 m nad dnem 104,3 mg Ca/l mg Mg/l 9 Magnez 1 m pod powierzchnią 12,0 10 Magnez 1 m nad dnem 12,1 mg Mg/l 11 Sód 1 m pod powierzchnią 9,4 mg Na/l 12 Sód 1 m nad dnem 9,7 mg Na/l 13 Potas 1 m pod powierzchnią 4,7 mg K/l 14 Potas 1 m nad dnem 4,9 mg K/l 15 Chlorki 1 m pod powierzchnią 29 mg Cl/l 16 Chlorki 1 m nad dnem 27 mg Cl/l 17 Siarczany 1 m pod powierzchnią 100,2 mg SO4/l 18 Siarczany 1 m nad dnem 101,9 mg SO4/l 31 4.4. Skład chemiczny osadów dennych Zawartość metali cięŜkich według badań Państwowego Instytutu Geologicznego wynosiła: Tabela 12. Zawartość metali cięŜkich i niektórych pierwiastków w osadach dennych jeziora Wierzchucińskiego Ag As Ba Cd Co Cr Cu Hg Mn Ni Pb Sr V Zn Fe Ca Mg [ppm] DuŜe Wierzchucińskie DuŜego w 2002 roku (wg PIG) <0,5 <5 84 <0,5 2,0 5 7 0,04 P S TOC 0,07 0,46 4,91 [%] 830 5 17 158 9 44 0,48 19,2 0,18 Tabela 13. Zawartość metali cięŜkich i niektórych pierwiastków w osadach dennych jeziora Wierzchucińskiego Ag As Ba Cd Co Cr Cu Hg Mn Ni Pb Sr V Zn Fe Ca [ppm] Małe Wierzchucińskie Małego w 2002 roku (wg PIG) <0,5 <5 67 <0,5 tło geochemiczne 3,0 I klasa 11 12 0,08 II kasa Mg P S TOC 0,07 0,71 5,68 [%] 437 8 23 109 13 66 0,96 11,5 0,25 III klasa Według geochemicznej klasyfikacji osadów dennych podanej przez Bojakowską i Sokołowską (1998), zawartości większości metali cięŜkich w osadach jezior Wierzchucińskich wykazywały wartości tłowe lub odpowiadające I klasie. Nie oznaczono Ŝadnego pierwiastka w klasie II lub słabszej. ZauwaŜalna jest większa czystość osadów dennych jeziora Wierzchucińskiego DuŜego, przejawiająca się tym, Ŝe więcej pierwiastków zaliczono do tła geochemicznego niŜ w osadach jeziora Wierzchucińskiego Małego. ZauwaŜyć naleŜy takŜe ponad dwukrotnie większą zawartość manganu w osadach dennych w jeziorze Wierzchucińskim DuŜym niŜ w Wierzchucińskim Małym. Zawartość tego pierwiastka na tle innych jezior badanych w 2002 roku w województwie kujawsko-pomorskim kształtuje się na średnim poziomie. Jednak generalnie wartości zawartości metali cięŜkich i niektórych pierwiastków są zbliŜone do wartości tłowych większych niepokojów. I klasą i nie powinny budzić 32 4.5. Charakterystyka algologiczna W czasie badań wiosennych w fitoplanktonie jeziora Wierzchucińskiego DuŜego dominowały Chrysosphyceae i sinic przy znacznym udziale gatunków Cryptophyceae. Skład gatunkowy uzupełniały ponadto Baciallariophyceae. Suma liczebności ograniczyła się do około 50 tys. komórek/litr i była to największa liczebność zanotowana w tym jeziorze w 2002 roku. ppk 02 - liczebność - 50 tys kom/l ppk 01 -liczebność -liczebność - 58 tys kom/l 3% 8% 0% 3% 21% 21% Cyanophyta 0% 25% 30% Cyanophyta 31% 13% Chrysophyceae Chrysophyceae Bacillariophyceae Bacillariophyceae Dinophyceae Dinophyceae Cryptophyceae Cryptophyceae 45% Chlorophyta Chlorophyta Rycina 7. Fitoplankton jeziora Wierzchucińskiego DuŜego w czasie homotermii wiosennej (ppk 01 i ppk02 ) ppk 01 - liczebność liczebność - 8 tys kom/l 12% ppk 02 - liczebność liczebność - 4 tys kom/l 13% Cyanophyta 0% 0% 6% Chrysophyceae 13% 37% Cyanophyta Chrysophyceae Bacillariophyceae Bacillariophyceae 19% Dinophyceae 63% Dinophyceae 0% Cryptophyceae Cryptophyceae 0% Chlorophyta 37% Rycina 8. Fitoplankton jeziora Wierzchucińskiego DuŜego w czasie stagnacji letniej (ppk 01) Chlorophyta 33 wiosna - liczebność liczebność - 249 tys kom/l 7% lato - liczebność liczebność - 5 tys kom/l 1% 4% Cyanophyta Cyanophyta 16% Chrysophyceae 40% 40% Bacillariophyceae Bacillariophyceae 5% 67% Dinophyceae Dinophyceae Cryptophyceae Chrysophyceae 0% Cryptophyceae 0% 10% 10% Chlorophyta Chlorophyta Rycina 9. Fitoplankton jeziora Wierzchucińskiego Małego w czasie homotermii wiosennej i stagnacji letniej W szczycie stagnacji letniej w obu jeziorach Wierzchucińskich dominantem były zielenice a drugą pod względem liczebności była grupa sinic. Liczebność komórek w tym okresie była bardzo mała w obu jeziorach i wynosiła od 4 do 8 tys. kom./l. 4.6. Stan troficzny jeziora Na podstawie klasyfikacji dla jezior polskich proponowanej przez Kajaka (1983), Zdanowskiego (1983) i Hilbricht-Ilkowską i innych (1989, 1996) określono typ troficzny jezior Wierzchucińskich. Po wykonaniu analizy podstawowych parametrów klasyfikacji stwierdzić moŜna, Ŝe jezioro Wierzchucińskie DuŜe reprezentuje typ przejściowy pomiędzy mezotrofią a mezoeutrofią. Decydują o tym korzystne wskaźniki zawartości fosforu ogólnego i chlorofilu „a” w wodach jeziora. Z kolei jezioro Wierzchucińskie Małe, według zastosowanej powyŜej klasyfikacji, zalicza się do jezior mezo-eutroficznych. przezroczystości wód. Na niekorzyść działają tu bardzo słabe wyniki 34 5. Zmienność Zmienność jakoś jakości wód jeziora Wierzchuciń Wierzchucińskiego DuŜ DuŜego w latach 1993 – 2002 Z jezior Wierzchucińskich jedynie jezioro Wierzchucińskie DuŜe było badane w poprzednich latach przez Inspekcję Ochrony Środowiska. W porównaniu z ostatnim cyklem badawczym stan czystości wód jeziora uległ nieznacznej poprawie. W wyniku poprzednich serii badań jezioro zakwalifikowano do III klasy czystości. Obecna II klasa jest zaledwie o 0,03 punktu nizsza od progu granicznego pomiędzy II i III klasą czystości. Przyczyn polepszenia się stanu czystości wody naleŜy doszukiwać się między innymi w zmianach w gospodarce nawozowej w zlewni bezpośredniej i całkowitej jeziora. Do polepszenia stanu czystości wód przyczyniło się równieŜ zredukowanie hodowli trzody chlewnej w Zakładzie Doświadczalnym ATR w Wierzchucinku oraz zmniejszenie intensywności produkcji rolnej w tymŜe zakładzie. Warto podkreślić, Ŝe w 2002 roku nie stosowano nawoŜenia gnojowicą pól leŜących w bezpośrednim sąsiedztwie jeziora. Poprawie uległa większość ze wskaźników charakteryzujących stan czystości jeziora (tabela 14). 35 Tabela 14. Zmienność wielkości wskaźników czystości jeziora Wierzchucińskiego DuŜego w latach 1993 i 2002 na podstawie badań WIOŚ w Bydgoszczy OKRES I MIEJSCE WSKAŹ WSKAŹNIK POBORU PRÓBEK Średnie nasycenie lato hypolimnionu tlenem % ChZT - Cr lato mg O2/l pod powierzchnią BZT5 lato mg O2/l pod powierzchnią BZT5 lato mg O2/l nad dnem fosforany wiosna mg P/l pod powierzchnią fosforany lato mg P/l nad dnem fosfor całkowity lato mg P/l nad dnem fosfor całkowity wiosna i lato mg P/l pod powierzchnią azot mineralny wiosna mg N/l pod powierzchnią azot amonowy lato mg N/l nad dnem azot całkowity wiosna i lato mg N/l pod powierzchnią przewodność elektrolityczna wiosna µS/cm pod powierzchnią chlorofil a wiosna i lato mg/m3 pod powierzchnią sucha masa sestonu wiosna i lato mg/l pod powierzchnią widzialność krąŜka Secchiego wiosna i lato m miano Coli typu kałowego wiosna i lato pod powierzchnią i nad dnem SUMARYCZNA KLASA CZYSTOŚCI zmiana pozytywna zmiana negatywna 1993 2002 WARTOŚĆ WARTOŚĆ ŚREDNIA ŚREDNIA 6,8 18,6 41 45,5 12,6 1,5 4,6 2,1 0,063 0,05 0,189 0,08 0,22 0,05 0,063 0,048 0,40 5,03 0,89 0,61 1,24 5,36 453 680 4,4 3,6 3,3 2,7 2,5 2,8 0,15 2 2,53 – III 2,47 – II KLASA KLASA TENDENCJA 36 6. Podsumowanie i wnioski Wierzchuciń Wierzchucińskie DuŜ DuŜe Jezioro połoŜone jest w rynnie, która jest jedną z najbardziej urozmaiconych, pod względem rzeźby terenu, w okolicy Bydgoszczy. Misa jeziora ma głębokość średnią 11,5 m, posiada stosunkowo wąską strefę litoralną i stromo ukształtowaną strefę sublitoralną. Zlewnia całkowita jest zagospodarowana rolniczo, w zlewni bezpośredniej praktycznie nie ma większych kompleksów leśnych. Jezioro jest znaczne obciąŜenie rekreacyjne. Szacuje się, Ŝe w okresie letnim w czasie weekendów nad jego brzegami wypoczywa około 10000 osób. Od 1994 roku w zlewni jeziora Wierzchucińskiego DuŜego i Wierzchucińskiego Małego ilość działek rekreacyjnych wzrosła o około 100 i wynosi obecnie 479 działek o łącznej powierzchni 39 ha. W obrębie zlewni bezpośredniej jeziora zaczyna rozwijać się budownictwo jednorodzinne. Warunki morfometryczno - zlewniowe zaliczają Jezioro Wierzchucińskie DuŜe do II klasy podatnoś podatności na degradację degradację. Jezioro zasilane jest od południowego zachodu przez wody Strugi Krówki. Odpływ Krówki do Jeziora Wierzchucińskiego Małego regulowany jest zastawką. Pozostałe cieki zasilające w 2002 roku czynne były są jedynie wiosną. Analiza wody jeziora wykazuje ponadnormatywną zawartość azotu mineralnego wiosną. Wskazuje to na znaczne obciąŜenie jeziora związkami pochodzenia rolniczego. Ponadto z obszarów rolniczych wprowadzane są substancje wymywane z gleby i podnoszące wartości przewodnictwa elektrolitycznego badanego jeziora, które w efekcie wykazywało wartości pozaklasowe. Jezioro nie ma licznego fitoplanktonu, latem dominowały zielenice i sinice, z kolei złotowiciowce wśród organizmów wiosennych. Widzialność krąŜka Secchiego wyniosła średnio 2,8 metra, co jest wartością korzystną. Stan chemiczny i fizyczny wód jeziora w czasie badań letnich w 2002 roku moŜe wynikać z zejścia materii organicznej po jednym z zakwitów glonów w wodach jeziora. Dowodzić temu mogą niskie parametry stęŜenia fosforu ogólnego w wodach przypowierzchniowych, niska ilość komórek/litr, wysoka przezroczystość wód oraz deficyt tlenowy w metalimnionie, na którym zatrzymały się glony i uległy biodegradacji. Taki przebieg zjawisk mógł wpłynąć na ocenę stanu jeziora, jednak jak wykazują badania stan ten wydaje się być normalny dla tego jeziora, poniewaŜ dobrą przezroczystość wód i podobne deficyty tlenowe w metalimnionie obserwowano juŜ wcześniej. Zawartość pierwiastków głównych i śladowych w osadach dennych jest zbliŜona do stanu naturalnego. 37 Generalnie wody naleŜą do II klasy czystoś czystości, ci ich stan, w porównaniu z 1993 rokiem, uległ nieznacznej poprawie. Nowym, niepokojącym zjawiskiem jest rozwój zabudowy zarówno rekreacyjnej jak i mieszkaniowej w obrębie zlewni jeziora. Konieczne jest połoŜenie szczególnego nacisku na właściwą gospodarkę ściekową w nowo powstających obiektach. Wierzchuciń Wierzchucińskie Małe Jezioro Wierzchucińskie Małe połoŜone jest w Rynnie Byszewskiej poniŜej jeziora Wierzchucińskiego DuŜego. Jest ono silnie związane hydrograficznie z jeziorem Wierzchucińskim DuŜym poprzez Strugę Krówkę, mającą na połączeniu około 100 m długości. Jezioro, podobnie jak Wierzchucińskie DuŜe obarczone jest silnymi wpływami zlewni o charakterze typowo rolniczym. Powierzchnia zlewni całkowitej w odniesieniu do jego objętości, a takŜe niekorzystny współczynnik wydłuŜenia jeziora w duŜej mierze stanowią o zaklasyfikowaniu jeziora do III kategorii podatnoś podatności na degradację degradację. Zagospodarowanie zlewni bezpośredniej jest róŜnorodne, na wschód od jeziora, na załomie górnym Rynny Byszewskiej, zlokalizowane są ogródki działkowe w liczbie 160 działek rekreacyjnych, natomiast na półwyspie, wchodzącym w jezioro od południowego zachodu, znajduje się 67 kolejnych działek. Skarpa wschodnia jest zadrzewiona oraz prowadzone są uprawy sadownicze, natomiast na zachodnim brzegu prowadzi się gospodarkę rolną. Niekorzystne uwarunkowania morfometryczno - zlewniowe przekładają się w świetle badań na stan jakości wód opisywanego jeziora. Pomimo niewielkiej głębokości średniej i maksymalnej w czasie stagnacji letniej w hypolimnionie nie wykryto obecności tlenu. Ponadto, podobnie jak w jeziorze Wierzchucińskim DuŜym występowały ponadnormatywne stęŜenia azotu mineralnego i wskazania przewodności elektrolitycznej. Przezroczystość wody nie przekroczyła 2 m. Fitoplankton reprezentowany był w czasie stagnacji letniej w przewaŜającej części przez sinice i okrzemki. Podsumowując naleŜy zaliczyć jezioro Wierzchucińskie Małe do III kasy czystoś czystości wód. wód Wyniki badań WIOŚ potwierdzają zaleŜność stanu czystości wód od warunków zlewniowych. Generalizując, jezioro, które jest silnie przepływowe (850% wymiany wody w skali roku) pozostaje pod znaczącym wpływem zlewni i wód odpływających z jeziora Wierzchucińskiego DuŜego. Biorąc pod uwagę powyŜsze oraz fakt, iŜ posiada ono znacznie większą presję rekreacyjną (pomimo braku plaŜ oddziałuje na nie blisko 220 ogródków działkowych połoŜonych blisko brzegu), a takŜe niską odporność na degradację, naleŜy stwierdzić, Ŝe konieczne jest szybkie działanie w celu jego ochrony wód. Podjęte działania powinny dotyczyć jednak nie pojedynczego jeziora ale całego ciągu jezior Rynny Byszewskiej, gdyŜ tylko w takiej formie mogą one odnieść poŜądany skutek. 38 Fot.1. Zachodni brzeg jeziora Wierzchucińskiego DuŜego z rozwijającym się budownictwem jednorodzinnym Fot.2. Strefa brzegowa jeziora Wierzchucińskiego DuŜego i zbocze Rynny Byszewskiej 39 Fot.3. Widok na jezioro Wierzchucińskie DuŜe Fot.4. P.O.D. nad jeziorem Wierzchucińskim DuŜym 40 Fot.5. Odpływ Strugi Krówki z jeziora Wierzchucińskiego DuŜego do Wierzchucińskiego Małego poniŜej zastawki Fot.6. Zastawka na odpływie z jeziora Wierzchucińskiego DuŜego 41 Fot.7. Dopływ ppk 23 Fot.8. Zalesienie wschodniego Wierzchucińskiego DuŜego zbocza rynny Byszewskiej w rejonie jeziora 42 Spis literatury 1. Hilbricht-Illkowska A., Kostrzewska-Szalkowska I., Wiśniewski R., 1996, ZróŜnicowanie troficzne jezior rzeki Krutyni (Pojezierze Mazurskie) – stan obecny, zmienność wieloletnia, zaleŜności troficzne [w:] Hilbricht-Ilkowska A., Wiśniewski R.J., Funkcjonowanie systemów rzeczno-jeziornych w krajobrazie pojeziernym: rzeka Krutynia (Pojezierze Mazurskie), Zesz. Nauk. Komitetu „Człowiek i Środowisko” PAN, nr 13; 2. Kasperska W., 1996, Warunki meteorologiczne w Bydgoszczy, [w:] Banaszak J. (red.), Środowisko przyrodnicze Bydgoszczy, Tantan, Bydgoszcz 3. Kondracki J., 1994, Geografia fizyczna Polski – Regiony fizyczno-geograficzne, PWN, Warszawa 4. Koter M., Gałecki Z., 1980, Mapa glebowo-rolnicza 1:100000 Województwo Bydgoskie, IUNiG, Białystok; 5. Kudelska D., Cydzik D., Szoszka H., 1994, Wytyczne monitoringu podstawowego jezior, Bibl. Mon. Środow., Warszawa; 6. Niewiarowski W., Pasierbski M., 1999, Influence of bedrock on the Quartenary deposits in central Krajna Lakeland, Geological Quarterly, 1999, 43 (1); 7. Pasierbski M., 1994, Degree of disapperiance depending on the shape and orgin of the basin on the instance of the middle part of Krajna Lakeland, Acta Univ. Nic. Cop., Geografia, 28;
