16.05.09

Zakwaszenie wód jeziornych

• kwaśne deszcze spalanie paliw kopalnych bogatych w związki siarki i azotu kwas siarkowy - 70% i azotowy 30%

• pH wody deszczowej mniejsze od 4

• właściwości buforujące wodytam gdzie jest wapń, wpływ kwaśnych deszczy nie jest tak istotny większość jezior Polski; bogate w wapń układ wapń- kwas węglowy

• tam gdzie dominują skały kwaśne (granit, gnejs) problem kwaśnych deszczy poważny

• pozbycie się emisji gazów cieplarniany , obniżenie pH wód jeziornych

• wiele efektów nie jest bezpośrednim skutkiem

• ryby nie tolerują pH<4,5 mało wrażliwe są łososiowate

• konsekwencją jest ustępowanie ryb i okrzemek i zastępowane przez inne

• analiza okrzemek rekonstrukcja minionego pH

• skutki pośrednie wpływ pH na mobilność jonów

• ze spadkiem pH przesunięcie równowagi w kierunku Al. 3+ (toksyczny i rozpuszczalny w wodzie)

• wzrost stężenia jonów glinu organizmy ustępują przez ten glin. Jeśli glinu nie ma to tolerują niższe pH

• rozpuszczalność glinu prowadzi do oligotrofizacji jeziora

• fosfor wiąże się z jonami AL. I strąca się degraduje się w osadach żyzność jeziora spada (Al. Wykorzystywany do rekultywacji jezior)

• wzrost przezroczystości wody i wzrost produkcji pierwotnej przezroczystość sprzyja rozwojowi mat glonów na dnie jeziora Mugeotia - główny producent, pokrywa dno zbiorników

• rośliny naczyniowe wypierane przez torfofce

• torfowce absorbują kationy i wydalają protony co jest źródłem dalszego zakwaszenia

• obecność torfowców zwiększa zakwaszenie

• spadek różnorodności gatunkowej

• Daphnia nei toleruje niskiego pH

Walka z zakwaszeniem

• wrzucanie CaCO3 do jeziora

• wpompowywanie NaOH lub innych alkalicznych związków

• to działania skuteczne ale na krótką metę; musi być zahamowanie dopływu zewnętrznego

• w jeziorach problem eutrofizacji; w rzekach produkcja pierwotna nie jest limitowana przez biogeny; nieistotna eutrofizacja, brak poważnych konsekwencji; nie ma wód przydennych bo woda się miesza

Problemem dla rzek są dopływające ścieki materia organiczna która dociera ze ściekami różni się;

• labilna, drobnocząsteczkowa

• rozpuszczona

• może być natychmiast utylizowana w łańcuchach pokarmowych

• w jeziorach wzrost trofii

• w rzekach problemem jest dopływ materii organicznej z zewnątrz

• zdolność do przekształcnia tej materii - SAPROBIA - gnicie/ zagniwalność - miara obciążenia rzeki ładunkiem materii organicznej

- TROFIA - obciążenie biogenami

1 - Metody biologiczne

• BZT - biologiczne zapotrzebowanie na tlen; jaką objętość tlenu skonsumuje się w procesach rozkładu

2 - Metody chemiczne

• analiza związków chemicznych

- BZT - wielkość liniowo zależna od ilości materii organicznej (czysta woda 5 mg; ścieki 600 mg; oczyszczone ścieki 30%)

• Metody chemiczne - szybkie, ale wadą jest że informują o stanie wody w momencie pobrania próbki

• M. Biologiczne mają kumulatywny charakter organizmy doświadczały wszystkich właściwości wody

• Analizy chemiczne mogą przeoczyć pulsowe zanieczyszczenia

Pożądane cechy organizmów wskaźnikowych:

• wąski zakres tolerancji ekologicznej

• szerokie rozmieszczenie geograficzne

• duże zagęszczenie populacji

• długi czas życia (lub nakładajace się pokolenia)

• łatwość identyfikacji taksonomicznej

Klasy czystości wody - są 4

• system saprobów - analiza wielu grup fauny i flory; wsparty pomiarami zawartości O2, BZT, NH3

• katalogi przypisują gatunkom pewną wartość (są punkty) w systmie saprobów sumuje się liczbę taksonów ; mnoży przez liczbę punktów przypisanych dzieli się przez liczbę taksonów suma iloczynów i podzielona przez liczebność

• indeks, który pozwala umieścić w klasie wody

Wady systemu;

• uwzględnia rośliny, bakterie - nie są bezpośrednio związane z obciązeniem materią organiczną

• wymaga bardzo rozległej znajomości taksonomii

• nacisk na analizę makrofauny

• ogranicza się oznaczanie do rodzin

• ranga przyznawana rodzinie jest subiektywna

• nieobecność lub obecność danego taksonu może prowadzić do mylnych wniosków

• Widelnice - w czystych górskich strumieniach w wodach silnie zakwaszonych też występują

• w czystych strumieniach może nie być jetek chociaż zwykle występują; potrzebują dużo O2 i nie występują w wodach wolnostojących

Pozbycie się problemów

• ESPT - łączną rangę wynikając ą z liczby taksonów dzieli się przez sumę taksonów normalizowanie wartości indeksu

• Stosuje się porównanie indeksu między stanowiskami analiza 500 stanowisk z 60 rzek w UK....

• Czynnik = 1 stanowisko jest czystowodne. Stosunek wartości oczekiwanej do otrzymanej

• Okrzemki - wąski zakres tolerancji na zakwaszenie i biogeny

• ekspozycja w rzece szkiełek mikroskopowych i porastają glonami i okrzemkami prze miesiąć

• im środowisko mniej obciazone tym większa różnorodność

Proces samooczyszczania sukcesja heterotroficzna

• stosunek p/R - w początkowych stadiach b. niska utleniana jest materia z zewnątrz a nie produkowana w cieku

• w wodach nieobciążonyc około 1

• w sukcesji autotroficznej> 1

• w heterotroficznej < 1

• przewaga respiracji a produkcja zaniedbywalna

• obciążenie materią org. źródło wtórnej eutrofizacji

Sukcjesja w ciekach jest przestrzennie rozdzielona. Różne klasy czystości wody w cieku. Im wieksza odległość od źródła zanieczyszczenia tym czystsza woda.

W jeziorze procesy w jednym miejscu

• system saprobów nie ma odniesienia do jezior

Sukcesja w jeziorach

Autochtoniczna

1 - ogólna sukcesja wieloletnia zamiana jeziora w torfowisko, fragment lądowy

2 - sukcesja sezonowa - zachodzi z ogromną powtarzalnością

• sukcesja zachodzi wiosną jezioro ulega przemieszaniu , zasila warstwy powierzchniowe w pierwiastkibiogenne urzyźnienie wiosenny zakwit glonów zakwit ten budowany przez okrzemki syrkulacja zasila warstwy powierzchniowe w krzem okrzemki ciężkie i sedymentują przy cyrkulacji ; sedymentacja utrudniona

• szybkie załamanie zakwitu zużywają krzem deficyt limitowany następuje rozwój wioślarek bo okrzemki są ich pokarmem; dostatek

• wiosną jest mało ryb, bo nie nastąpił wylęg, niewielka presja

• masowy rozwój dużych wioślarek

• faza czystej wody charakterystyczna nawet dla b. zeutrofizowanych jezior dzieło zooplanktonu, który czyści wodę

• brak fitoplanktonu w wodzie; zwierzęta głodują zmniejszenie populacji wioślarek

• pojawiają się ryby, wyjadaja duże wioślarki

• dominują sinice wysoka temp.

• Presja ryb uniemożliwia pojawienie się małych wioślarek

• Cyrkulacja jesienna urzyźnia wodę w krzem drugi zakwit okrzemek; brak światła- limituje występowanie glonów

• Ponownie pojawiają się duże wioślarki

• Sterylizacja jeziora przez zimę.

---