Na czym polega proces eutrofizacji jezior?

Eutrofizacja, czyli wzrost żyzności wód, to proces stopniowego wzbogacania zbiornika wodnego w substancje pokarmowe wskutek wzmożonego ich dopływu. Głównymi źródłami tych składników są ścieki i nawozy (azotowe, fosforowe i potasowe) oraz przemysł (spożywczy przetwórczy i chemiczny). Eutrofizacja prowadzi do zachwiania równowagi ekologicznej, bujnego wzrostu danej roślinności wodnej, zbyt intensywnej aktywności drobnoustrojów zużywających duże ilości tlenu. Skutkiem tego jest deficyt tlenowy i zahamowanie rozkładu tlenowego materii organicznej (stopniowe zapełnianie zbiorników rozkładającą się substancją organiczną)
i wyniszczenie wielu najwrażliwszych tlenowych organizmów, w tym najwartościowszych ryb. Bardzo wyraźne zagrożenie dla życia organizmów tlenowych, a także dla jakości wody, stanowią tzw. zakwity Wywołane są one gwałtownym rozwojem populacji glonów i sinic. Glony
w późniejszym okresie wydzielają substancje toksyczne. których ilość wzrasta wraz ze zwiększeniem się ilości tych organizmów, stając się groźnymi dla zwierząt,
a nawet dla samych glonów. Glony obumierając, wydzielają do środowiska inne substancje aktywne biologicznie (olejki eteryczne), nadające wodzie nieprzyjemny zapach i smak. Stadium eutroficzne zbiornika jest jednocześnie początkiem jego zaniku przez spłycenie zbiornika, aż do jego zaniku z powierzchni ziemi.
W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych postępująca eutrofizacja wód obserwowana była głównie w jeziorach, objawiając się wieloma niekorzystnymi zjawiskami z punktu widzenia przyrodniczego i gospodarczego, jak: zakwity glonów planktonowych w pelagialu, rozwój glonów nitkowatych oraz makrofitów w litoralu, zmniejszenie przezroczystości wód, deficyty tlenowe, którym niejednokrotnie towarzyszy występowanie siarkowodoru oraz niekorzystne zmiany
w składzie gatunkowym zespołów organizmów zasiedlających poszczególne strefy jezior (w tym ryb).
Źródło i przebieg procesu eutrofizacji zbiornika wodnego.



Powszechnie wiadomo, że podstawowymi czynnikami decydującymi o stopniu zeutrofizowania wód są fosfor i azot, przy czym zdecydowanie przeważa opinia, że to fosfor jest głównym czynnikiem limitującym produkcję pierwotną. W okresie od 1989r do 1996r w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska przeprowadzono ocenę i badania 359 jezior
o powierzchni powyżej 50 ha zlokalizowanych na terenie wszystkich regionów pojeziernych kraju.
Analizując uzyskane wyniki należy stwierdzić, że jeziora w Polsce odznaczają się stosunkowo wysokimi stężeniami substancji biogennych. Zdecydowanie przeważają zbiorniki (84,1% jezior) o zawartości fosforu całkowitego powyżej 0,05 mg/l, czyli stężenia określonego dla
I klasy czystości, natomiast parametrów III klasy nie dotrzymuje 13,8% jezior. Stężenie azotu całkowitego w ponad 90 % badanych jezior przekracza 0,75 mg/l, czyli wartość określoną dla
I klasy, natomiast parametrów III klasy nie dotrzymuje 61,8% jezior. W efekcie tego
w większości jezior obserwuje się silny rozwój fitoplanktonu ograniczający przezroczystość wód. W ponad 68,7% badanych jezior stwierdzono, że stężenie chlorofilu (będącego miarą biomasy glonów) przekracza 0,01 mg/l, czyli wartość określoną dla I klasy czystości.
Najliczniejszą grupę stanowią jeziora charakteryzujące się przezroczystością wód, określaną wskaźnikiem widzialności krążka Secchiego (od 0,5m do 1,5m), czyli znajdują się na granicy wód pozaklasowych.
Dla porównania standardów krajowych i międzynarodowych w tabeli przedstawiono ocenę stanu troficznego 359 jezior badanych w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska dokonaną według kryteriów OECD. Przyjęte wartości liczbowe znajdują się na pograniczu naszej I i II klasy czystości.
Jak wynika z zestawienia ponad 85% analizowanych jezior charakteryzuje się stężeniem fosforu całkowitego i przezroczystością wód właściwą dla jezior eutroficznych.

Ocena stanu troficznego jezior Polski według kryteriów OECD


L.p.

Region

Liczba jezior Udział jezior [%]
o średnim stężeniu
chlorofilu a
większym niż
0,009 mg/l o średnim stężeniu Pcałk.
większym niż 0,05 mg/l o widzialności krążka Secchiego mniejszym niż 3 m
1. Pojezierze Zachodniopomorskie 37 54,1 75,7 91,1
2. Pojezierze
Wschodniopomorskie 28 70,7 85.7 85,7
3. Pojezierze Południowo pomorskie 55 54,5 80,0 96,4
4. Pojezierze
Wielkopolskie 51 68,6 88,2 84,3
5. Pojezierze
Leszczyńskie 6 100 100 100
6. Pojezierze Lubuskie 17 41,2 70,6 88,2
7. Pradolina Toruńsko-
Eberswaldzka 21 100 100 100
8. Pojezierze Chełmińsko
-Dobrzyńskie 31 77,4 100 90,3
9. Pojezierze Mazurskie 81 69,1 96,3 80,2
10. Pojezierze Litewskie 17 70,6 64,7 23,5
11. Polesie Podlaskie 15 73,3 93,3 86,7
W celu osiągnięcia poprawy wód zdegradowanych już jezior konieczne jest zastosowanie zabiegów rekultywacyjnych. Samo ograniczenie ładunku zanieczyszczeń dostających się ze źródeł punktowych i powierzchniowych jest niewystarczające. Prace rekultywacyjne prowadzone są obecnie w Polsce na licznych jeziorach (np. Jezioro Rudnickie, Skąpe, Mogileńskie, Lidzbarskie, zespół Jezior Kartuskich, Jezioro Żnińskie Duże, Kierskie, Jaroszewskie, Swarzędzkie, Zamkowe, Długie k. Olsztyna, Jamno, Kortowskie i inne). Najczęściej stosowaną metodą rekultywacji jest napowietrzanie wód, które często wspomagane jest zastosowaniem struktur Bio-Hydro, działających jako biologiczny filtr redukujący koncentrację związków biogennych w wodzie. Na rezultaty podjętych działań trzeba jednak poczekać, bowiem precyzyjne prognozy efektów rekultywacji i czasu niezbędnego do ich osiągnięcia są trudne do określenia.

Eutrofizacja wód śródlądowych jest problemem ogólnoeuropejskim. Stan jezior w Polsce zbliżony jest do sytuacji stwierdzanej w zbiornikach Anglii, Walii, Hiszpanii, Rumunii, Danii i Holandii. Rzeki polskie w stosunku do rzek europejskich odznaczają się dość wysokimi stężeniami fosforu, podobnie jak ma to miejsce w Belgii, Luksemburgu
i Wielkiej Brytanii.
Ładunek fosforu w wodach powierzchniowych pochodzący ze źródeł punktowych szacuje się na ponad 60%. Jeziora o zaawansowanej trofii są często odbiornikami ścieków bytowych i przemysłowych odprowadzanych bezpośrednio do ich wód lub za pośrednictwem dopływów. Ponad 20% jezior w Polsce znajduje się pod wpływem punktowych źródeł zanieczyszczeń.

Przepisy polskie regulujące warunki odprowadzania ścieków do jezior ustalają najwyższą dopuszczalną zawartość fosforu w ściekach (pierwiastka decydującego o eutrofizowaniu się wód i w głównej mierze odpowiedzialnego za stan ich czystości) na 1 mgP/l. W niektórych krajach europejskich wody stojące z racji swojej specyfiki i dużej wrażliwości na wpływy zewnętrzne objęte są bardziej rygorystyczną ochroną. W niektórych landach niemieckich, na przykład, maksymalne dopuszczalne stężenie fosforu w ściekach odprowadzanych
z większych oczyszczalni w zlewniach jezior wynosi 0,3 mgP/l. Tak samo wygląda sytuacja w Austrii, a podobnie w Finlandii.
Wydaje się, że podobne rozwiązania są niezbędne w Polsce, przynajmniej w wypadku niektórych jezior, będących odbiornikami ścieków komunalnych, gdy nie ma możliwości innego sposobu ich odprowadzania.

Przyjmuje się, że około połowa fosforu w ściekach odprowadzanych do wód pochodzi
z detergentów. Trudności techniczne oraz koszty związane z usunięciem związków fosforu ze ścieków powodują, że działania stosowane w wielu krajach świata dla zmniejszenia ładunku fosforu zawartego w ściekach obejmują także kontrolę zanieczyszczeń u źródła ich powstawania np. wycofywanie z produkcji i stosowania detergentowych środków piorących zawierających fosforany. W Polsce wprowadzono zakaz stosowania detergentów zawierających powyżej 6% fosforanów w przeliczeniu na fosfor. Jest to wielkość zapewniająca optymalne właściwości piorące przy braku konieczności stosowania zeolitów, których oddziaływanie na środowisko jest również szkodliwe. Oddawanie do użytku nowych oczyszczalni ścieków, modernizacja starych
i poprawa ich eksploatacji, a także zmiany technologii stosowanych w zakładach przemysłowych sprawiają, że zasięg wód silnie obciążonych substancjami biogennymi ulega w ostatnich latach systematycznemu zmniejszeniu.
Źródłem substancji biogennych wpływających na eutrofizację wód są tereny użytkowane rolniczo. Substancje te pochodzą przede wszystkim z nawożenia użytków rolnych a także
z hodowli zwierzęcej prowadzonej na pastwiskach w obszarze zlewni. Ponad 50% związków azotu pochodzi z tego źródła. Często zdarza się, że przylegają one bezpośrednio do obrzeży zbiornik, a brak barier ochronnych w postaci pasów zadrzewień i zakrzewień wzdłuż linii brzegowej, sprzyja przenikaniu zanieczyszczeń do wód. Ograniczenie naturalnego procesu wymywania substancji biogennych z obszaru zlewni osiągnąć można przez racjonalną gospodarkę nawozami i uprawę ziemi.

Należy zauważyć, że zanieczyszczenie wód związkami azotu jest w Polsce kilkakrotnie mniejsze niż w krajach zachodniej Europy o bardzo intensywnej produkcji rolnej. Przemiany polskiego rolnictwa oparte na wzorach zachodnich mogą spowodować narastanie problemu eutrofizacji wód w Polsce.