Monitoring Środowiska

dr Sobczyński

Monitoring Środowiska jest naturalną cechą organizmów żywych, ponieważ dostosowują się one do środowiska, lub migrują w celu poszukiwania optymalnych warunków.

Po raz pierwszy MS w PL wprowadzony został przez leśników w lasach.

Monitoring Środowiska to system pomiarów, ocen oraz prognoz stanu środowiska. Głównym jego zadaniem jest ujawnienie i wyjaśnienie zmian zachodzących w biosferze pod wpływem działalności człowieka.

Badania monitoringowe muszą spełniać następujące wymogi:

• pomiary muszą być wykonywane cyklicznie;

• metodyki pomiarów muszą być ujednolicone (w celu możliwości porównywania wyników);

• sprzęt i metody badawcze muszą być zunifikowane (czyli wykalibrowane, zalegalizowane i akredytowane);

• wyniki muszą być gromadzone, przetwarzane i interpretowane w jednakowy sposób.

Ustawą z dnia 20 lipca 1991r o Inspekcji Ochrony Środowiska został powołany Państwowy Monitoring Środowiska.

PMŚ stanowi system pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska, oraz gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania informacji o środowisku.

Jego celem jest:

• sprawdzenie czy jakość elementów środowiska dotrzymuje standardów środowiska lub innych poziomów określanych przepisami, oraz wyznaczenie obszarów przekroczeń tych standardów;

• wykrycie i określenie zmian jakości elementów środowiska, ich trendów, przyczyn tych zmian, oraz powiązanie ich z gospodarką człowieka i wpływem na środowisko.

- Informacje wytworzone w ramach PMŚ wykorzystywane są przez jednostki administracji samorządowej i rządowej dla potrzeb operacyjnego zarządzania środowiskiem, za pomocą instrumentów prawnych takich jak postępowanie w sprawie oceny oddziaływania na środowisko, pozwolenia na wprowadzanie do środowiska substancji lub energii, programy i plany ochrony środowiska jako całości i jego poszczególnych elementów, plany zagospodarowania przestrzennego, oraz do planowania zrównoważonego rozwoju na wszystkich poziomach zarządzania.

PMŚ Pomaga w ocenie skuteczności zrealizowanych programów ochrony środowiska na każdym szczeblu zarządzania.

Np. sprawdza na ile pomogły działania rekultywacyjne (czy wydanie 5 mln zł na oczyszczanie jeziora przyniosło oczekiwane efekty).

- Jednym z głównych celów PMŚ jest wytwarzanie danych i opracowanie ocen niezbędnych do wypełnienia podpisanych i ratyfikowanych przez PL umów międzynarodowych. Np. informowanie ile zanieczyszczeń wprowadzają do Bałtyku nasze rzeki.

- PMŚ ma wspomagać realizację polityki ekologicznej państwa, do której należą:

• zapewnienie obywatelom zdrowej wody i powietrza;

• rozbudowa systemu ostrzegawczego ↑;

• poprawa bezpieczeństwa ekologicznego na granicach państw (monitoring zanieczyszczeń transgranicznych);

• ochrona przed skażoną żywnością importowaną;

• ograniczenie uciążliwości komunikacji (redukcja emisji ich zanieczyszczeń);

• nadzór gospodarki odpadami.

Zadania PMŚ realizowane są na szczeblu wojewódzkim i krajowym. Pracę PMŚ koordynuje Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska na czele której stoi Główny Inspektor Ochrony Środowiska. Na szczeblu województwa jego rolę pełni Wojewódzki Inspektor Ochrony Środowiska.

W realizacji PMŚ uczestniczą również inne jednostki zobowiązane do tego na mocy prawa:

• wszystkie jednostki emitujące zanieczyszczenia (muszą one podawać informację na temat wielkości emisji zanieczyszczeń);

• Instytut Badawczy Gospodarki Leśnej;

• Państwowy Instytut Geologiczny;

• Państwowa Inspekcja Sanitarna;

• Instytut Medycyny Pracy;

• IMGW

• i wiele innych.

Główny Inspektor Ochrony Środowiska zobowiązany jest do stworzenia i przedstawienia przed Ministrem Ochrony Środowiska programu PMŚ.

Program PMŚ na lata 2010-2012:

• poprawa dostępu do danych PMŚ (PMŚ utrzymywany jest z podatków więc podatnicy mają prawo korzystania z jego informacji), oraz przedstawianie wyników w sposób który będzie zrozumiały dla ludzi niewykwalifikowanych;

• wykorzystywanie technik umożliwiających zobrazowanie sytuacji na dużym terenie;

• akredytacja metod badawczych;

Struktura organizacyjna PMŚ

	System PMŚ
Blok emisji (presji) Zbiera informację od emitorów na temat wielkości ich emisji i wyrywkowo kontroluje czy podawane informacje są prawdziwe. Zbiera informacje od jednostek państwowych i naukowych. Obejmuje gromadzenie informacji o jakościowej i ilościowej charakterystyce odprowadzanych do środowiska (wielkość emisji zanieczyszczeń gazowych i pyłowych do atmosfery, ilość i charakterystyka odprowadzanych ścieków, ilość i skład odpadów). Podsystemy: • monitoring jakości powietrza • monitoring jakości wody • monitoring jakości gleby • monitoring przyrody • monitoring hałasu • monitoring pól elektromagnetycznych • monitoring niejonizującego		BLOK IMISJI (stanu) Gromadzenie informacji o zawartości określonych zanieczyszczeń w poszczególnych komponentach środowiska (stężenie zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym, w wodach opadowych, powierzchniowych, podziemnych, glebie i organizmach).	Blok oceny i prognoz Wszystkie informacje trafiają do bloku 3 i dopiero wtedy są publikowane.

Użyteczność monitoringu to jego wiarygodność, zagwarantowana poprzez utworzenie systemu kontroli jakości pomiarów. Wiarygodność badań to: dokładność, częstotliwość, poziom techniczny aparatury, stopień automatyzacji prac, synteza wyników, inne czynniki techniczne.

Akredytacja - to stwierdzenie przez organizację (trzecią, nie związaną z badaniami, która jest uprawniona do kontroli laboratoriów i wydawania zaświadczeń akredytacyjnych) że metody badawcze danego laboratorium spełniają wymogi jakości. Akredytacji udziela się nie na całe laboratorium lecz na poszczególne metody. Akredytacje otrzymuje sie na 4 lata i co roku jest nona sprawdzana. Dodatkowo akredytowane jednostki muszą posiadać wewnętrzny system weryfikacji jakości swoich badań, oraz muszą określić przyjmowany przez siebie błąd obliczeń. W Polsce akredytacji udziela PCA, a ona z kolei jest akredytowana przez inne kraje.

Emisja- wydzielanie zanieczyszczenia przez różnego rodzaju emitory do atmosfery, gleby i wody.

Emisja niska - emisja komunikacyjna i emisja pochodząca z indywidualnych palenisk domowych. Emitory te powodują zaleganie zanieczyszczeń nad terenami emisji. Wielkość emisji z tych źródeł jest trudna do oszacowania.

Emisja wysoka - emisja zanieczyszczeń pyłowych i gazowych przez wysokie kominy np. przemysłowe.

Emisja transgraniczna - zanieczyszczenia z przenoszone z dużych odległości (np. z zagranicy) i zatruwające środowisko także w miejscach wolnych od lokalnych źródeł emisji. Np. komin emituje pyły a wiatr transportuje je 100 km dalej.

Imisja- wchłanianie zanieczyszczeń przez komponenty przyrody (to co przyroda wchłonęła z emisji, np. ilość zanieczyszczenia na m³ wody, kumulacja metali ciężkich przez mech, itp).

Zanieczyszczenia podstawowe to CO_2, SO₂, NO₂, pyły. Powstają podczas spalania w elektrociepłowniach. Zanieczyszczenia te charakteryzują się wyraźną zmiennością w ciągu roku, zimą w sezonie grzewczym wzrost CO₂ i pyłu.

Zanieczyszczenia specyficzne - powstają w wyniku procesów technologicznych.

Zanieczyszczenia ze źródeł mobilnych - głównie z pojazdów samochodowych np. NO₂.

Zanieczyszczenia wtórne - powstają w wyniku reakcji specyficznych przemian związków np. ozon.

Stężenie Dopuszczalne substancji - jest to maksymalne stężenie substancji szkodliwej w środowisku, określone normami prawnymi na podstawie tolerancji tego stężenia przez organizm człowieka bez szkody dla jego zdrowia, w ciągu ustalonego czasu.

Dolny próg- stanowi 50% wartości dopuszczalnego stężenia danej substancji.

Górny próg oszacowania - stanowi 70% wartości dopuszczalnego stężenia danej substancji.

Ocenę poziomu substancji w powietrzu w strefach, gdzie przekraczają one górny próg oszacowania dokonuje się w sposób pomiarów ciągłych.

Azot Kjeldahla - jest to suma azotu amonowego i organicznego (bez azotynów i azotanów). W ściekach azot Kjeldahla jest równy azotowi ogólnemu ponieważ azotyny i azotany ulegają rozpadowi.

Smog - jest mieszaniną zanieczyszczeń powietrza i mgły powstająca przy braku wiatru.

Smog Londyński (Ciemny, kwaśny, siarkowy, redukujący) - Powstaje zimom na skutek dużej emisji dwutlenku siarki, tlenków węgla i pyłów przy ogrzewaniu mieszkań. Braku wiatru, niska temp i mgła powodują zaleganie zanieczyszczeń. Jest silnie redukujący. Zawiera tlenki siarki, azotu, węgla i sadzę. Występuje głównie w miesiącach od listopada do stycznia. Największy znajduje się w Londynie.

Smog Los Angeles (Jasny, Fotochemiczny, Kalifornijski, utleniający) - Powstaje latem na skutek emisji wysokich stężeń spalin samochodowych (głównie tlenek azotu, tlenek węgla, węglowodory aromatyczne) i dużego nasłonecznienia. Największy występuje w Los Angeles najczęściej na przełomie sierpnia i września. Drugim z najbardziej zanieczyszczonych miast jest Meksyk. Pod wpływem światła tlenki azotu i węglowodory tworzą silne utleniacze, powstaje nadtlenek wodoru, azotanu nadtlenku acetylu, oraz ozon który powoduje efekt cieplarniany oraz podrażnienie oczu, dróg oddechowych oraz uszkodzenia roślin. Roślinami najbardziej wrażliwymi na ozon są tytoń oraz szpinak, dochodzi do punktowych nekroz liści w postaci białych szklistych plamek na wierzchniej stronie liścia. Na azotan nadtlenku acetylu wrażliwe są pokrzywa żegawka i trawa wiechlina, dochodzi u nich do żółtych paskowych nekroz. Rośliny te mogą być wykorzystane do wykrywania smogu fotochemicznego.

Ozon niski - to ozon występujący w dolnych warstwach atmosfery (troposferze), będący wtórnym zanieczyszczeniem powstającym na skutek fotodysocjacji tlenu po absorpcji fotonu, jest szkodliwy ponieważ powoduje efekt cieplarniany.

Ozon wysoki - to ozon występujący w warstwie ozonowej, jest korzystny ponieważ stanowi filtr dla promieniowania UV. Pochłania ok. 99% UV chroniąc organizmy przed rakotwórczym działaniem i utrzymuje równowagę termiczną atmosfery.

SIECI POMIAROWE

działają na 3 szczeblach:

• Sieć krajowa pomiarów śledzi trendy zmian w skali krajowej.

• Sieci regionalne prowadzą obserwacje na poziomie województw.

• Sieci lokalne organizowane są przy punktowych źródłach zanieczyszczeń (np. wysypisko śmieci) w celu ich kontroli.

Badania przeprowadzane są na koszt emitora i są narzucone prawnie. Szczególnym przypadkiem sieci lokalnej są ujęcia wody gdzie bada się czy zanieczyszczenia nie wędrują w jego stronę.

Stanowisko pomiarowe - punkt w którym pobiera się próbkę do przeprowadzenia analizy, lub mierzy się dany czynnik.

Stacja pomiarowa - wyposażone w odpowiednią infrastrukturę miejsce w którym prowadzone są pomiary.

Punkt pomiarowy - stanowisko lub stacja.

Punkt reperowy - punkt w którym są przeprowadzane szczegółowe badania.

Punkty celowe - służą do oceny wód przeznaczonych do zaopatrzenia ludności w wodę do spożycia.

MONITORING WÓD POWIESZCHNIOWYCH

1991r. Klasyfikacja jakości wód:

• Klasa I - zdatna do spożycia, żyją w niej ryby łososiowate;

• Klasa II - zdatna do hodowli zwierząt i rekreacji;

• Klasa III - zdatna do nawadniania pól uprawnych;

• Pozaklasowa - niezdatna do niczego.

Przy określaniu klasy wody brano pod uwagę 57 czynników. Wadami systemu było to że nie określono czy jeśli mierząc wodę co miesiąc, gdy w jednym miesiącu woda była klasy 3 a przez resztę miesięcy 2, to jaką ogólną klasę wody przyjąć. Przepisy nie określały również w jakich punktach na jeziorach pobierać wodę.

Stratyfikacja termiczna jeziora latem

Latem w epilimnionie jest stała wysoka temp, tu dochodzi najwięcej promieniowania słonecznego i zachodzi proces fotosyntezy. W metalimnionie (termoklinie) następuje nagły spadek temperatury. A w hypolimnionie panuje stała niska temperatura spadająca do 4̊C. Zimą gdy woda przypowierzchniowa zamarza wykres temperatur przebiega odwrotnie. W warstwie lodu następuje spadek temp w stronę przypowierzchniową, natomiast pod lodem panuje stała cieplejsza temperatura. Wiosną gdy lud odmarza następuje mieszanie się wód i w całym zbiorniku panuje wyrównana temp. W Polsce większość jezior to jeziora dymiktyczne tzn. takie, w których wody są mieszane dwukrotnie - wiosną i jesienią - zaś latem i zimą podlegają stratyfikacji termicznej.

Stratyfikacja termalna jeziora zimą

Stratyfikacja termalna jeziora jesienią i wiosną

Związki fosforu są mniej mobilne niż związki azotu i wolniej przebywają drogę od pola do jeziora, ponieważ azot lepiej rozpuszcza się w wodzie i zostaje spłukany razem z wodą. Fosfor i azot opadają na dno a tam nie zachodzi proces fotosyntezy (nie są pobierane przez rośliny) dlatego odkładają się w postaci osadu dennego i nie powodują eutrofizacji jeziora. Z tego powodu zbiorniki głębokie są mniej eutroficzne ponieważ ich głębokość utrudnia mieszanie się wody w warstwach przydennych. Stabilność osadu zapewnia termoklina.

Wskaźniki określające podatność jeziora na degradację:

• Głębokość (czym głębsze jezioro tym bardziej odporne)

• Stosunek objętości jeziora do linii brzegowej (czym krótsza linia brzegowa tym jezioro bardziej odporne)

• Procent stratyfikacji wód - stosunek objętości tej części wód w której występuje hypolimnion do całej objętości (czym większy procent tym jezioro bardziej odporne)

• Iloraz powierzchni dna czynnego (leżącego w zasięgu epilimnionu) do objętości całego epilimnionu (czym większy stosunek tym większa odporność)

• Procent wymiany wody w ciągu roku (czym rzadsza wymiana tym jezioro bardziej odporne)

• Współczynnik Schindlera (obowiązuje w przepisach) - iloraz powierzchni zlewni i jeziora do objętości jeziora (mała zlewnia a duże jezioro oznacza dużą odporność)

• Sposób zagospodarowania zlewni (pola, lasy, łąki, domy...)

• Średnia głębokość - stosunek objętości jeziora do jego powierzchni (czym głębsze jezioro tym bardziej odporne) Głębokość poniżej 10m (I klasa), 10 - 5m (II klasa), 5 - 3m (klasa III), poniżej 3m (klasa IV)

Ze względu na te wskaźniki jeziora podzielono na klasy zagrożenia w ten sposób że każdy wskaźnik ma klasy 1-4 i każdej klasie przypisuje się wartość liczbową a następnie liczy sie średnie z tych wartości.

Wytyczne użytkowania odczytuje sie z tabeli:

Klasa wód	Podatność na degradację
		1	2	3
1	######	######	######
2	######	######	######
3	######	######	######

Próbki wody jeziornej należy pobierać w nocy lub nad ranem. Wodę z jeziora pobiera się w jego najgłębszym punkcje (tak zwane głęboczki). Na głębokościach co 1m mierzy sie temp i wyznacza się strefy stratyfikacji jeziora. Później pobiera się próbki z każdej warstwy termicznej wody, oraz w miejscach dopływów do jeziora.

Ze względu na ilość jezior duży procent jezior w PL ma złą czystość wód.

Jednak ze względu na objętość wody procent ten spada ponieważ jest niewiele jezior o wodach dobrych, jednak są one głębokie i mają dużą objętość.

Wody w PL są alkaliczne ponieważ zawierają dużo węglanów dzięki czemu dobrze buforują kwaśne deszcze. W krajach skandynawskich o podłożu granitowym i bazaltowym wody są kwaśne i bardzo podatne na dodatkowe zakwaszenie kwaśnymi deszczami.

W roku 2004 nastąpiła aktualizacja przepisów związana z dostosowaniem sie do wymogów UE. Wprowadzono 5 klas czystości wód. O klasie jakości decydują wyniki stanowiące ok 90% badań. Badaniom podlega 52 parametry, z czego 3 czynniki mogą odbiegać od ogólnej klasy, nie było jednak określone które z czynników mogą odbiegać, ani o ile. Po raz kolejny nie uwzględniono specyfiki jezior.

Rozporządzenie te było ważne do końca roku 2004, po czym nie zostało ani wznowione ani zastąpione nowym. Nastąpił czas bezprawia na 4 lata.

20 sierpnia 2008r wydano Rozporządzenie w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych.

Rozporządzenie to przewróciło dotychczasowy system klasyfikacji. Główny nacisk postawiono na czynniki biologiczne. Jako pierwsze rozporządzenie określało sposób klasyfikacji jezior. Do oceny czystości wód bada sie elementy fizykochemiczne , biologiczne oraz morfologiczne, które dzieli się na klasy czystości.

Niema ogólnej klasy czystości wody tylko określa się stan ekologiczny (5klas) oraz stan chemiczny (2klasy).

System ten określa czy ekosystem daje sobie radę z zanieczyszczeniami a nie ile zanieczyszczeń w nim jest.

Na podstawie stanu eko i chem można wyróżnić 2 klasy czystości: dobra lub złą.

Monitoring wód podziemnych

Podział:

• Wody zaskórne - zalegają bezpośrednio pod powierzchnią ziemi, nie występuje nad nimi strefa aeracji (natleniona warstwa gruntu), to one podtapiają grunty.

• Wody gruntowe - zalegają stosunkowo płytko pod warstwą przepuszczalnych utworów geo. Nad ich lustrem zalega strefa aeracji. Są zasilane opadami i infiltracją wód powierzchniowych. Wody gruntowe są bardzo podatne na wpływy czynników antropogenicznych, gdyż zalegając pod utworami przepuszczalnymi i są słabo izolowane.

• Wody wgłębne - zalegają pod nieprzepuszczalnymi utworami geo.

Rozporządzenie ministra z 23 lipca 2008r. określa kryteria oceny stanu wód podziemnych.

• Klasa I - żadnych zanieczyszczeń antropologicznych ani naturalnych, woda zdatna do picia bez uzdatniania;

• Klasa II - wartość niektórych czynników fizykochemicznych jest podwyższona np. żelaza i magnezu wynikające z naturalnych procesów, brak wpływu czynników antropologicznych

• Klasa III - wody zadowalającej jakości, wartości czynników fizykochemicznych podwyższone jednak z powodów naturalnych procesów

• Klasa IV - wody niezadawalającej jakości, mały wpływ działalności człowieka

• Klasa V - zła jakość wód, znaczący wpływ działalności człowieka np. zawartość węglowodorów aromatycznych

Klasyfikacje za pomocą wartości granicznych oznacza się literką H np. ołów^H.

Przy określaniu klas jakości wód podziemnych dopuszcza się przekroczenie wartości granicznych elementów fizykochemicznych gdy jest ono spowodowane przez naturalne procesy z zastrzeżeniem że nie dotyczy to elementów oznaczonych H.

Określane są następujące definicje klas stanu chemicznego wód podziemnych:

• Dobry - klasa I, II, III (kolor zielony) stężenie substancji zanieczyszczających nie wykazuje efektu dopływu wód słonych, ani innych silnie zanieczyszczonych. Poziom stężenia substancji nie prowadzi do szkód w ekosystemie.

• Słaby - klasa IV, V (kolor czerwony) odwrotnie do ↑

Ocenę stanu ilościowego wód podziemnych przeprowadza się przez ustalenie wielkości rezerw zasobów wód podziemnych jednolitej ich części i interpretację wyników badań położenia zwierciadła wód podziemnych.

Wielkość rezerwuaru wód podziemnych ustala się poprzez porównanie średniego wieloletniego poboru rzeczywistego. Na podstawie kontroli lustra wody.

Obniżenie się lustra wody może spowodować wysychanie pól.

Dobry stan ilościowy to taki w którym pobór wody jest mniejszy od rezerwuaru, natomiast zły to taki w którym pobór jest większy od rezerwy.

Monitoring jednolitych części wód podziemnych zgodnie z rozporządzeniem ministra środowiska z 2008r składa się z podsystemów:

• Monitoring Diagnostyczny - jest najbardziej ogólny, bada jaka jest jakość wód, jaki jest wpływ działań człowieka na tą jakość, oraz śledzi tempo zmian jakości wód zachodzących w sposób naturalny oraz w różnych warunkach antropopresji. Monitoring diagnostyczny prowadzi się conajmniej co 3 lata w przypadku wód podziemnych o zwierciadle swobodnym, i conajmniej co 6 lat w przypadku wód podziemnych o zwierciadle napiętym.

• Monitoring Operacyjny - prowadzony jest w miejscach gdzie jakość wód jest zagrożona, przeprowadza się go conajmniej 1 na pół roku w wypadku wód o zwierciadle swobodnym i raz w roku przy zwierciadle napiętym;

• Monitoring Badawczy - uruchamia się gdy zawiodą powyższe, jest krótkoterminowy.

Częstotliwość badań jest zróżnicowana i zależy od celu, dla którego dany punkt pomiarowo-kontrolny został wyznaczony. Podobnie jak w ogólnym monitoringu, monitoring wód podziemnych przeprowadza się na szczeblu krajowym regionalnym i lokalnym. Celem monitoringu jakości wód podziemnych jest dostarczenie informacji o stanie chemicznym wód podziemnych, śledzenie jego zmian oraz sygnalizacja zagrożeń w skali kraju, na potrzeby zarządzania zasobami wód podziemnych i oceny skuteczności podejmowanych działań ochronnych. Monitoring jakości wód podziemnych prowadzony jest przez Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy na zlecenie Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska. Wykorzystywane są dane z sieci monitoringu systemu PMŚ oraz informacje wytworzone przez państwową służbę hydrogeologiczną.

Jakość wód podziemnych jest istotna ponieważ wody podziemne stanowią cenne źródło wody pitnej. Wodę do badań pobiera sie w czynnych studniach lub piezometrach. Piezometr przed pobraniem próbki trzeba przepompować by nie pobierać wody stagnującej.

Monitoring Morza Bałtyckiego

Podpisanie konwencji Helsińskiej HELCOM z 1974r. obliguje Polskę do udziału w międzynarodowym Programie Monitoringu Bałtyku, między innymi do oceny jakości osadów dennych i pomiarów ilości zanieczyszczeń zrzucanych do Bałtyku przez nasze rzeki. A także badanie jakości wody morskiej, ocenę podatności na eutrofizację, badanie zanieczyszczeń na organizmach morskich, badanie przemian troficznych Bałtyku.

W badaniach uczestniczy IMGW oraz IOS.

Szczególną rolę pełnią punkty pomiarowo-kontrolne zlokalizowane na ujściach dużych rzek (w Kiezmarku i Krajniku Dolnym) oraz na ujściach rzek Przymorza, wpadających bezpośrednio do Bałtyku. Są to punkty intensywnego monitoringu, w których badane są metale ciężkie, biogeny oraz wskaźniki charakteryzujące warunki tlenowe. Częstotliwość pomiarów wynosi nie mniej niż 12 razy w roku (po 1 poborze w każdym miesiącu). Punkty intensywnego monitoringu są celowymi punktami monitoringu operacyjnego, a wyniki realizowanego w nich regularnego programu badań służą m.in. do oceny ładunków biogenów i metali ciężkich odprowadzanych rzekami z Polski do Morza Bałtyckiego.

Monitoring gleb

Gleba - zwietrzała powierzchniowa warstwa litosfery ciągle przekształcana pod wpływem roślinności i innych czynników glebotwórczych. Gleba pełni funkcje produkcyjną uczestnicząc w przepływie energii, produkcji i retencji wody; funkcję życiową stanowiąc środowisko życia dla organizmów, oraz funkcję sanitarną uczestnicząc w rozkładzie biomasy i filtracji wody.

W Pl najwięcej jest gleb brunatnych i płowych ok 52%, następnie bielicowych ok 26%, najmniej czarnoziemów i czarnych ziem po ok 0,5%. Ze względu na podział bonitacyjny w Pl najwięcej jest VI klasy ok 40%, następnie III 24,5%, V 20%, IV 12%, II 3%, I 0,5%. Najlepsze gleby znajdują się na wyżynie Lubelskiej i Sandomierskiej, Kujawach, Żuławach, nizinie Śląskiej. Erozja gleb w PL jest najsilniejsza na wyżynie Lubelskiej i Sandomierskiej, w okolicach Krakowa, oraz na pogórzu Sudeckim. Grunty orne zajmują w Pl powierzchnię 40%, inne użytki rolne 10%, lasy 30%.

Monitoring jakości gleby i ziemi ma na celu śledzenie zmian różnych cech gleb użytkowanych rolniczo, szczególnie właściwości chemicznych, zachodzących w określonych przedziałach czasu, pod wpływem rolniczej i pozarolniczej działalności człowieka.
Badania prowadzone są w cyklach 5-letnich w ramach krajowej sieci, na którą składa się 216 punktów pomiarowo-kontrolnych, zlokalizowanych na glebach użytkowanych rolniczo na terenie całego kraju.

W wyznaczonych punktach pomiarowych pobierane są próby profili glebowych a następnie oznaczane następujące wskaźniki: skład granulometryczny (8 frakcji), % próchnicy, %CaCO 3, pH, zawartość przyswajalnych dla roślin form fosforu P₂O₅, potasu K₂O, magnezu Mg i siarki SO₄, zawartości: azotu ogólnego, węgla organicznego, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, wymiennego wapnia, potasu, magnezu i sodu, przewodnictwo elektryczne i radioaktywność, i inne.

Celem zadania jest zidentyfikowanie w skali kraju terenów, na których występują przekroczenia standardów jakości gleby i ziemi i tym samym stworzenie podstaw do podjęcia działań naprawczych poprzez opracowanie i realizację planów rekultywacji tych obszarów.

Badania wykonywane są przez Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach.

Badania gleb mogą także prowadzić WIOŚ w ramach sieci wojewódzkich.

Okresowe badania jakości gleby i ziemi, zgodnie z art. 109 ustawy Prawa Ochrony Środowiska należą do zadań własnych starosty. Starosta prowadzi także aktualizowany corocznie rejestr zawierający informacje o terenach, na których stwierdzono przekroczenia standardów jakości gleby lub ziemi.

W związku z brakiem w polskim prawie zapisów określających sposób prowadzenia i zakres badań Główny Inspektor Ochrony Środowiska zainicjował przygotowanie poradnika który stanowi wsparcie metodyczne dla starostów w wypełnianiu ich ustawowego obowiązku oraz przyczyni się do harmonizacji procedur realizacji zadania w skali kraju.

Klasy bonitacyjne użytków rolnych określają jakość użytku pod względem jego przydatności do produkcji rolniczej.

• Klasa I - 0,5 % kraju. Należą do niej czarnoziemy, mady, czarne ziemie, ziemie brunatne na lessach.

Mają dużą przepuszczalność, przewiewność, duże nawilgocenie, gruby poziom próchniczny. Pozwalają osiągnąć wysokie plony, nie wymagają nawożenia. Uprawia się na nich pszenice, buraki cukrowe, rzepak.

• Klasa II - 3% kraju. Należą do nich wyżej wymienione o niższych parametrach oraz brunatne i płowe.

Uprawia się na nich wyżej wymienione oraz drzewa owocowe.

• Klasa III - 24,5 % kraju. Należą do nich ziemie brunatne, płowe, piaszczyste mady, rędziny. Uprawia się na nich żyto, jęczmień, owies, ziemniaki.

• Klasa IV - 12% kraju. Należą do nich gleby brunatne, płowe, ciężkie mady, bielicowe, gleby torfowe. Gleby średniej jakości, często wymagają melioracji. Uprawia się na nich rośliny pastewne, ziemniaki, niektóre gatunki drzew owocowych, owies.

• Klasa V - 20% kraju. Należą do nich gleby brunatne, rdzawe, bielicowe. Ślinie przesuszone lub zawilgocone, dają niewielkie plony, potrzebują wielu zabiegów agrotechnicznych. Gleby złej jakości. Uprawia się na nich lucernę, warzywa pastewne, owies.

• Klasa VI - 40% kraju. Gleby płytkie, kamieniste, piaszczyste, przesuszone lub nadmiernie zawilgocone. Należą do nich gleby bielicowe, inicjalne rędziny, rdzawe. Gleby zawodne w uprawie, przeważnie wykorzystywane jako pastwiska, sporadycznie owies. Podklasa VIRz to gleby najsłabsze przeznaczone pod zalesienie.

Grunty zdewastowane - to takie które utraciły całkowicie wartości użytkowe.

Grunty zdegenerowane - to te, których wartość użytkowa zmalała w wyniku pogorszenia się warunków przyrodniczych lub wskutek zmian środowiska oraz działalności przemysłowej a także wadliwej działalności rolniczej.

Rekultywacja gruntów - polega na nadaniu lub przywróceniu gruntom zdegradowanym wartości użytkowych lub przyrodniczych przez właściwe ukształtowanie rzeźby terenu, poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych, uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleby, umocnienie skarp oraz przebudowania lub zbudowania niezbędnych dróg. Grunty zrekultowane podlegają zagospodarowaniu rolniczemu, leśnemu lub innego rodzaju użytkowaniu.

Monitoring atmosfery

Podstawę klasyfikacji czystości atmosfery stanowi:

-dopuszczalny poziom substancji w powietrzu;

-dopuszczalny powiększony o margines tolerancji poziom substancji w powietrzu;

-poziom docelowy;

-dopuszczalna częstość przekraczania dopuszczalnego poziomu w roku.

Gdy jest dużo różnych zanieczyszczeń a poszczególne związki nie przekraczają dopuszczalnej wartości, szkodzą one bardziej niż przekroczony poziom jednego z czynników.

W Polsce nadmierne zanieczyszczenia powietrza występują na ponad 20% kraju.

Monitoring odpadów

Dane do podsystemu monitoringu odpadów niebezpiecznych gromadzone były  do roku 2006 na podstawie dobrowolnych ankiet wypełnianych corocznie przez producentów odpadów oraz zarządzających składowiskami odpadów. Informacje o wytwarzaniu, wykorzystaniu i unieszkodliwianiu odpadów niebezpiecznych zbierane były przez Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Środowiska i gromadzone w bazach SIGOP-W a po weryfikacji zasilały bazę krajową SIGOP-K.

Pytania

1. W jaki sposób klasyfikuje się wodę powierzchniową do danej klasy jakości, jakie warunki musi spełniać woda.

Polega na określeniu stężenia miarodajnego tj. oczekiwanego stężenia zanieczyszczenia w wodzie w przypadku występowania przepływu miarodajnego, którym jest przepływ niski i SNQ. Występują wtedy warunki niekorzystne pod względem jakości wody.

2. W jakim celu w monitoringu rzek utworzono sieć reperową.

Sieć reparowa to 20 pkt zlokalizowanych na rzekach w zlewni Wisły, Odry oraz na rzekach przy morzu. Pozyskiwane informacje służą do wykonywania kwartalnych ocen jakości rzek oraz do bilansu ładunków odprowadzonych do głównych rzek i do Bałtyku. Umożliwiają również prognozowanie zmian jakości wód w zależności od warunków hydrologicznych.

4. Jakie wskaźniki decydują o tym ,że większość rzek polskich ma wody pozaklasowe?

Wskaźniki bakteriologiczne (chlorofil, bakterie), wskaźniki deligatroryjne-zawartość BZT, CHZT

5. Dlaczego trudno jest zaklasyfikować wody jeziora do konkretnej klasy jakości?

Klasyfikacje wód stosuje się tylko do wód rzecznych. Wody jeziorne z powodu stratyfikacji termalnej nie ulegają mieszaniu przez co nie można pobrać jednej reprezentatywnej próbki dla całego jeziora

6. Dla jakich grup ,rodzajów gruntów (wynikających z ich funkcji) określono standardy jakości gleb?

A: - tereny prawnie chronione (rezerwaty, parki narodowe) - obszary górnicze wód leczniczych - zasilanie użytkowe zbiorników i wód podziemnych oraz strefy ochrony ujęć wód podziemnych

B: - uprawy rolnicze wchodzące w łańcuch pożywienia (np. sady, pastwiska, uprawy zbóż) - obszary leśne - zabudowania mieszkalne, tereny rekreacji, wypoczynku oraz miejsc użyteczności publicznej

C: - lotniska - poligony wojskowe - magazyny paliw sta łych i płynnych - zakłady przemysłowe - trasy komunikacyjne- drogi, torowiska - lokomotywownie - tereny upraw roślin przemysłowych

11. Przy określaniu standardów gleby jakości gleby jak również wytycznych określających maksymalne, dopuszczalne zanieczyszczenie gruntów wprowadza się podział na 3 grupy gruntów a, b i c, różniące się dopuszczalnymi poziomami zanieczyszczeń. Opisać jakie grunty zalicza się do poszczególnych grup?

A - a) nieruchomości gruntowe wchodzące w skład obszaru poddanego ochronie na podstawie przepisów usawy - prawo wodne, b) obszary poddane ochronie na podstawie przepisów o ochronie przyrody jeżeli utrzymanie aktualnego poziomu zanieczyszcz. gruntownie stwarza zagrorzenie dla zdrowia ludzi lub środowiska - dla obszarów tych stężenia zachowa. standardy wynik. ze stanu faktycznego.

B - granity zaliczane do użytków rolnych z wyłączeniem guntów leśnych oraz zadrzewienia i zakrzewienia, nieużytki a także grunty zabudowane i zurbanizowane z wyłączeniem terenów przemysłowych, użytków kopalnych oraz terenów komunikacyjnych.

C - tereny przemysłowe, użytki kopalne, tereny komunikacyjne.

7. Na czym polega metoda stężeń miarodajnych przy klasyfikacji jakości wody powierzchniowej do odpowiedniej klasy czystości.

Metoda stężeń miarodajnych - polega na określeniu stężenia miarodajnego to jest oczekiwanego stężenia danego zanieczyszczenia w wodzie w przypadku wystąpienia przepływu miarodajnego, którym jest przepływ średni, niski SNQ. Występują wtedy warunki najbardziej niekorzystne pod względem jakości wody.

8. Jaką obserwuje się w Polsce tędencje zmian jakości powierzchniowych wód płynących i postaraj się wytłumaczyć dlaczego?

Obserwujemy polepszenie klasy czystości ponieważ są to wody płynące.

9. Rozporządzenie Ministra ochrony wód naturalnych i leśnictwa z dnia 5 listopada 1994r w sprawie klasyfikacji wód oraz warunków jakim powinny odpowiadać ścieki wprowadzane do wód lub do ziemi.

Nie sposób jest określić klasy czystości wód ponieważ pomiary są dokonywane pod względem innych aspektów. Musimy dokonać pomiaru zawartości wskaźników fizyko - chemicznych, siarczany, azotany, chlorki, wskaźniki obligatoryjne, BZT₅, ChZT, zawartość rozpuszczonego tlenu. Wskaźniki sanitarne - zawart obecn w wodzie bakterii Coli typu fetalnego.

Monitoring wód

Stanisław Czaban

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2000/60/WE, nazywana powszechnie Ramową Dyrektywą Wodną (RWD), ustanowiła zasady działań w zakresie gospodarki wodnej Unii Europejskiej. Dyrektywa ta, która weszła w życie dnia 22 grudnia 2000 r. stanowi podstawę zrównoważonego wykorzystania zasobów wodnych w krajach członkowskich. W lipcu 2006 przedstawiono kolejny wniosek Komisji UE w sprawie dyrektywy dotyczącej norm jakości środowiska w dziedzinie gospodarki wodnej oraz zmieniającą dyrektywę.

Podano ustalono wartości dopuszczalne dla substancji priorytetowych i zanieczyszczających, różnicując je w zależności od typu wód oraz ustanawiając dopuszczalne stężenia średnie roczne i maksymalne. Wartości graniczne podano dla 33 substancji. W większości są to substancje organiczne, a także 4 metale i ich związki (kadm, nikiel, ołów, rtęć).

Ramowa Dyrektywa Wodna obliguje kraje UE do osiągnięcia „dobrego stanu” wód powierzchniowych i podziemnych do roku 2015. Jeśli Państwa członkowskie z różnych przyczyn nie będą mogły osiągnąć celu w terminie, mogą one rozwiązywać problemy tych wód podczas dwóch kolejnych sześcioletnich cykli (do 2027 r.).W tym celu należy:

a) dla wód powierzchniowych: śródlądowych, przejściowych oraz wód przybrzeżnych:

- zapobiegać pogarszaniu się stanu jednolitych części wód,

- osiągnąć dobry stan części wód (z wyłączeniem sztucznych i silnie zmienionych),

- osiągnąć dobry potencjał ekologiczny i dobry stan chemiczny w sztucznie i silnie zmienionych częściach wód;

b) dla wód podziemnych:

- zapobiegać lub ograniczyć wprowadzanie zanieczyszczeń do wód oraz zapobiegać pogarszaniu stanu części,

- osiągnąć dobry stan części wód podziemnych;

c) dla obszarów chronionych:

- osiągnąć zgodność ze wszystkimi standardami.

Za sztuczne części wód uznano te, które powstały w wyniku działalności gospodarczej (kanały, rowy, sztuczne zbiorniki oraz odcinki cieków przebiegające przez te zbiorniki). Jednolitą część wód powierzchniowych uznano za silnie zmienioną, jeżeli jej charakter uległ poważnej zmianie na skutek fizycznego przekształcenia przez działalność gospodarczą. Przyjęto, że jeśli więcej niż 1/3 odcinka jest silnie zmieniona, to cały odcinek należy traktować jako silnie zmieniony.

W sierpniu 2008 r. ukazało się rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych. Do klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych wprowadzono zupełnie nowe kryteria oceny, zróżnicowane nie tylko według kategorii wód powierzchniowych (wody płynące i stojące), ale także uwzględniające specyfikę różnych ich typów.

Nowym elementem jest włączenie do klasyfikacji wód przejściowych oraz morskich wód wewnętrznych, a także wód przybrzeżnych. Zaproponowany system oceny stanu wód oparty jest na elementach biologicznych, fizykochemicznych i hydromorfologicznych elementach jakości. Wyodrębniono ocenę stanu chemicznego, opartą na wskaźnikach z grupy substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego, w tym substancji priorytetowych. Dla klasyfikacji elementów biologicznych części wód powierzchniowych w ciekach naturalnych zaproponowano 5 wskaźników jakości (fitoplankton, fitobentos, makrofity, makrobezkręgowce bentosowe i ichtiofauna). Dla elementów fizykochemicznych wyróżniono 5 grup (stan fizyczny, warunki tlenowe, charakterystyka zasolenia i zakwaszenia oraz warunki biogenne), dla których podano wartości dopuszczalne dotyczące 19 wskaźników klas I i II. Dla klas od III do V wartości granicznych nie ustalono.

Woda powierzchniowa osiąga dobry stan chemiczny, jeżeli w wyniku pobierania próbek w tym samym miejscu,

z częstotliwością nie mniejszą niż to wynika z odpowiednich przepisów spełnione są łącznie warunki, że średnie arytmetyczne wartości stężeń z oznaczeń nieprzekraczające standardów określonych dla kategorii wód powierzchniowych. Dla obszarów chronionych spełnione są warunki ustalone w odrębnych przepisach.

Jeżeli woda nie spełnia określonych wyżej wymagań, uznaje się, że woda powierzchniowa nie osiąga dobrego stanu chemicznego.

W rozporządzeniu Ministra Środowiska z 2002 r. „w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia” wyróżnia się trzy kategorie jakości wód powierzchniowych:

- kategoria A1 - wody wymagające prostego uzdatniania fizycznego, w szczególności filtracji oraz dezynfekcji,

- kategoria A2 - wody wymagające typowego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczególności utleniania wstępnego, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, dezynfekcji (chlorowanie końcowe),

- kategoria A3 - wody wymagające wysoko sprawnego uzdatniania fizycznego i chemicznego w szczególności utleniania, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, adsorpcji na węglu aktywnym, dezynfekcji (ozonowanie, chlorowanie końcowe).

Przyjmuje się, że wody spełniają wymagania, jeżeli w wyniku pobierania próbek wody w miejscu jej ujmowania, w regularnych odstępach czasu z odpowiednią częstotliwością:

1) w 90% lub 95% próbek nie zostały przekroczone właściwe dla danej kategorii jakości wody wartości dopuszczalne wskaźników jakości wody;

2) w odniesieniu do pozostałych 5% lub 10% próbek, w których wartości dopuszczalne wskaźników jakości wody zostały przekroczone:

a) otrzymane wartości wskaźników, z wyjątkiem temperatury, pH, tlenu rozpuszczonego i wskaźników mikrobiologicznych, nie odbiegają więcej niż o 50% od wartości dopuszczalnych wskaźników jakości wody,

b) nie ma zagrożenia dla zdrowia człowieka,

c) w kolejnych próbkach wody, pobranych w regularnych odstępach

czasu, nie stwierdza się przekroczenia wartości dopuszczalnych wskaźników jakości wody.

W ocenie nie uwzględnia się przekroczeń wartości granicznych wskaźników, jeżeli są one skutkiem powodzi lub innych klęsk żywiołowych albo wyjątkowych warunków pogodowych, takich jak intensywne opady atmosferyczne, intensywne topnienie śniegu albo wysokie temperatury powietrza.

Przy ocenie stopnia i rodzaju zanieczyszczenia wód związkami azotu, poza wartością azotanów, uwzględnia się również wartości wskaźników: tlen rozpuszczony, azot amonowy i azot azotynowy.

Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. „w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi” określiło wymagania bakteriologiczne, fizykochemiczne i organoleptyczne. Przepisów Rozporządzenia nie stosuje się do naturalnych wód mineralnych, źródlanych, stołowych i leczniczych, dla których warunki i wymagania sanitarne określają odrębne przepisy. Woda powinna być bezpieczna dla zdrowia, nie powinna zawierać mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów w liczbie stanowiącej zagrożenie zdrowia oraz bakterii wskaźnikowych i substancji chemicznych w liczbie lub w stężeniu przekraczających wartości określone w załącznikach do Rozporządzenia.

4

---