304

Herm i Kasza

Wśród metod mających na celu „zatrzymanie ładunków nutrientów w osadach dennych- stosuje się przede wszystkim metody sztucznego napowietrzania wód głębinowych (Rccknagel i in 1998; Simmons 1998; Scharf 1999; Chipofya, Matapa 2003; Becker i in. 20061. z tym że nie są one tak często stosowane w zbiornikach zaporowych jak w jeziorach. Napowietrzanie wód w dużych zbiornikach zaporowych jest tmdne do zrealizowania z uwagi na ich ogrom. Metody aeracji polegają na sztucznym wprowadzeniu do toni wodnej powietrza. Celem napowietrzania jest przeciwdziałanie uwalnianiu fosforu z osadów dennych. W efekcie napowietrzania dochodzi do poprawy warunków tlenowych w hipolininionie. Polepszenie stopnia natlenienia pociąga za sobą wytrącanie z wody związków fosforu (z Fe**) oraz przeciwdziała jego uwalnianiu z osadów (zmniejsza się obciążenie ładunkami wewnętrznymi). Natlenienie hipolimnionu stwarza także dogodne warunki do powrotu bakterii aerobowych i innych organizmów, potrzebujących do swego rozwoju tlenu rozpuszczonego w wodzie. W warunkach beztlenowych, występujące bakterie anaerobowe (w wyniku swego metabolizmu) prowadzą do pojawienia się w wodzie siarkowodoru, metanu. Poza tym, podczas aeracji dochodzi do wymuszonego mieszania wody i do destratyfikacji — przemieszanie wody powodują unoszące się ku górze bąbelki powietrza. Wraz z mieszającą się wodą dochodzi do pionowego przemieszczania się glonów planktonowych i zmiany ich warunków świetlnych, co powoduje, że niektóre z nich giną i sedymentują do osadów. Szczególnie dotyczy to sinic. Okrzemki są mniej wrażliwe na zmniejszenie dostępu światła (Chełmicki 2001). Rezultaty metody sztucznego napowietrzania są jednak trudne do przewidzenia, gdyż podwyższa się temperatura wody przy dnie, przyczyniając się do wzmożonego rozkładu rozpuszczonej w wodzie i odłożonej do osadów

Herm i Kasza

dennych materii organicznej i do wzrostu zasilania wewnętrznego (Kajak 1998). Intensywne mieszanie w czasie ukształtowania się stratyfikacji letniej niesie jeszcze za sobą ryzyko wzbogacenia powierzchniowej warstwy wody (epilimnionu) fosforem pochodzącym z wód głębinowych (Lampcrt, Sommer 1996). Stąd też czasem stosuje się metody nie powodujące burzenia stratyfikacji.

Zastosowane w praktyce metody sztucznego napowietrzania wód jezior i zbiorników zaporowych dawały różne rezultaty. Niektóre wyniki badań wykazały, że destratyfikacja powoduje zmniejszenie biomasy glonów planktonowych (Simmons 1998; Chipofya, Matapa 2003). W innych eksperymentach stwierdzono wzrost produkcji fitoplanktonu (Knoppert i in. 1970). W wielu pracach wykazano inhibicyjny wpływ destratyfikacji na sinice (Van der Veer i in. 1995; Visser i in. 1995; Becker i in. 2006 - w ostatnim przypadku destratyfikacja była niepełna), ale są też doniesienia o przeciwnym efekcie - szczególnie dla gatunków z rodzaju OsciUatoria (Shapiro 1984). W tych zbiornikach, w których stwierdzano poprawę jakości wody, następowała ona w okresie pracy urządzeń napowietrzających. Nie ma informacji o trwałych efektach po zakończonym zabiegu.

Do pracy urządzeń napowietrzających wymagany jest stały wkład energii, stanowiący istotny element kosztów rekultywacji. Do napędu aeratorów, oprócz tradycyjnych silników elektrycznych czy spalinowych, zastosowanie znajdują silniki wykorzystujące energię wiatru (Zimny 1993, Konieczny 2004), słońca (Kajak 2007) czy płynącej wody (Konieczny 2005, 2007), stwarzając nadzieję na pokonanie bariery wysokich nakładów energetycznych.

Inne techniki „zatrzymania ładunków nutrientów w osadach dennych", takie pk natlenianie osadów dennych za pomocą nadmanganianu potasu czy tez z użyciem azotanów w przypadku zbiorników zaporowych — z uwagi na ich duże powierzchnie - są mało realne. Podobna uwaga dotyczy metod usunięcia (strącenia) fosforu z toni wodnej zbiorników zaporowych. Poza tym do nich nieustannie dopływa rzeką nowy ładunek tego pierwiastka.

W procesie wytrącania fosforu z wody do osadów używane są sole żelaza (np. FeClj), glinu (np. AI₂(S0₄)3, jak również siarczan wapnia czy wodorotlenek wapnia. Techniki i warunki ich aplikacji są różne (Wiśniewski 1995).

Zabiegi rekultywacyjne mające na celu „utrudnianie i spowalnianie wbudowywania pierwiastków biogennych w biomasę glonów'* to przede wszystkim omówiona wcześniej biomanipulacja. W wielu przypadkach biomanipulacja wymaga zastosowania nie jednej, a kilku równoczesnych metod i nie przez rok a kilka kolejnych lat (Gołdyn 2007). Przykład zastosowania zabiegu rekultywacji metodą biomanipulacji, wspomaganej metodą chemiczną poprzez wytrącanie fosforu z toni wodnej, stanowi pełniący funkcję rekreacyjno-sportową zbiornik Malta (Kozak i in. 2007). Eksperyment w tym zbiorniku przeprowadzono w latach 2005-2006. Zbiornik doskonale nadaje się do zastosowania zabiegów rekultywacyjnych, gdyż jest niewielki (powierzchnia — 64 ha, głębokość średnia - 3,1 m), co umożliwia jego intensywne zarybianie. Poza tym, zgodnie z harmonogramem eksploatacji, co 4 lata spuszczana jest z niego woda. Taki cykl użytkowania pomaga w uzyskaniu „na starcie" stanu bezrybnego. By zwiększyć efektywność presji pokarmowej na ryby planktonozeme, metoda biomanipulacji polegała na introdukcji różnych gatunków ryb drapieżnych i ich różnych stadiów rozwojowych. W metodzie chemicznej zastosowano środek o handlowej nazwie P1X - 112 (jest to preparat na bazie siarczanu żelaza). Do rozprowadzania preparatu używano „mobilnego aeratora pulweryzacyjncgo". PIX zastosowano tylko w drugim roku eksperymentu i dozowano go 8-krotnie. Zabiegi rekultywacji zastosowane w 2006 roku spowodowały wyraźną poprawę jakości wody w stosunku do 2005 r. Stwierdzono znacznie niższą liczebność fitoplanktonu — w tym sinic (rys. 5.10).

Rys. 5. JO. Zmiany liczebności fitoplanktonu w zbiorniku Malta — po zastosowanych w Jatach

2005-2006 zabiegach rekultywacyjnych (strzałki wskazują kolejne zabiegi dam kowania PUQ

(wg Kozak i in. 2007).

simce

L, J poiomh grapy AiąMaaM