96

Henryk Kasza

uwalniany z osadów do wody w ilościach przewyższających jego akumulację (Sherman i in. -za Friedl i WOestem 2002).

Kolejną konsekwencją przekształcenia odcinka rzeki w zbiornik zaporowy mogą być mniejsze stężenia tlenu rozpuszczonego w wodzie zbiornikowej w porównaniu z dopływającą rzeką. Na zmniejszenie stężeń tego gazu wpływa kilka czynników. Mniejsza ilość tlenu w jednostce objętości wody zbiornika zaporowego, niż w swobodnie płynącej rzece wynika z faktu, że znacznie wolniejszy przepływ wody zbiornikowej ogranicza dopływ tlenu z atmosfery. Wolno płynąca woda (lub nawet stagnująca) w niewielkim stopniu jest mieszana z powietrzem atmosferycznym (w rzece przy turbulencyjnym przepływie wody powierzchnia styku wody i atmosfery jest duża). Dodatkowo, wydłużony czas przepływu wody na odcinku rzeki zamienionej w zbiornik umożliwia większe zużywanie tlenu na mineralizację materii organicznej. Poza tym, powstanie uwarstwienia termicznego sprzyja wytworzeniu się warunków anoksycznych w hipolimnionie. Niskie stężenia tlenu lub nawet jego całkowity brak w tej zalegającej najniżej warstwie wody wynikają z faktu, że źródłem tlenu w wodzie zbiornikowej są zachodzące przy powierzchni procesy fotosyntezy do głębokości przenikania światła i procesy dyfuzji z atmosfery w wyniku wzbudzonego wiatrem mieszania wód (w wodzie rzecznej głównym źródłem tlenu jest atmosfera, a produkcja fotosyntetyczna stanowi niewielki procent udziału w jego ogólnej ilości). Wytworzone uwarstwienie termiczne utrudnia lub wręcz uniemożliwia wymianę tlenu pomiędzy powierzchniową warstwy wody, a tą znajdującą się przy dnie. Z chwilą ukształtowania się stratyfikacji termicznej w hipolimnionie żyznych i zanieczyszczanych materią organiczną zbiorników, stężenie tlenu systematycznie zmniejsza się, gdyż zachodzi tam zużywanie tlenu na rozkład sedymentującej do osadów dennych i zawartej w osadach materii organicznej. W skrajnych przypadkach, w głębokich zbiornikach może dojść do wyczerpania zapasów tlenu w przydennych warstwach (rys. 3.6) i powstania warunków anaerobowych, prowadzących do redukcji azotanów, tlenków manganu i żelaza, pogarszających jakość wody. W wodzie pojawia się siarkowodór (H2S), NHj, wzrasta koncentracja żelaza Fe(II) i manganu Mn(U). W wyniku redukcji żelaza do wody zalegającej nad dnem łatwiej przechodzą z osadów dennych fosforany, przyczyniając się do wzrostu produktywności ekosystemu zbiornika. Fosforany z Fe(II) tworzą dobrze rozpuszczalny w wodzie związek [FesCPO^]. Jeśli w zbiorniku służącym do zaopatrzenia ludności w wodę wystąpią opisywane warunki beztlenowe, pogarszające jakość wody, to mogą one nawet być powodem czasowego zaprzestania czerpania wody z takiego zbiornika.

W większości stratyfikowanych zbiorników uwarstwienie termiczne ma charakter sezonowy. W okresie jesieni i wiosny następuje całkowite wymieszanie wody oraz wyrównanie stężenia tlenu w profilu pionowym. Poza tym stratyfikacje (zarówno termiczna, jak i tlenowa oraz wynikające z takiego układu skutki) w zbiornikach są zakłócane i „rozmywane" przez wody dopływającej rzeki i odpływ głębinowy, natomiast dopływ „wielkich wód" burzy całkowicie ukształtowany układ uwarstwienia (rys. 3.7).

Rys. 3.6. Natlenienie wód zbiornika Dobczyce w czasie stratyfikacji termicznej w suchym roku (wg Stazurkiewicz-Boroh 2000 - zmienionej

Rys. 3.7. Natlenienie wód w zbiorniku Dobczyce w czasie stratyfikacji termicznej przed powodzią (czerwiec) i po powodzi (lipiec) (wg Mazurkiewicz-Boroń 2000- zmienione i

O SO 100    150 HO, 0    50    100 ISO HO,

Występujące warunki beztlenowe przyczyniają się także (poprzez mikrobiologiczne procesy) do powstawania gazów cieplarnianych, takich jak: metan (Clii), podtlenek azotu (N₂0) i do ich potencjalnej emisji. Braki tlenu mogą pojawić się często w nowo powstałych zbiornikach. Świeżo zalana lądowa materia organiczna podczas rozkładu jest nie tylko źródłem składników pokarmowych, lecz również przyczyną pochłaniania tlenu ni Jej mikrobiologiczną dekompozycję. W warunkach wyczerpania zasobów tlenu, znajdąjąca tą pod wodą biomasa będzie podlegać dalszemu rozkładowi do COj i dodatkowo do CMs Przypomnę, że dwutlenek węgla jest również gazem przyczyniającym się do tudąkizmua efektu cieplarńionego. Dekompozycja związków organicznych, w początkowym okrasie, w nowym zbiorniku jest bardzo intensywna i sprawia, ze emisja tych gazów jest znaczna Spadek wytwarzania gazów cieplarnianych następuje z upływem czasu, w miarę rozkładu