Monitoring stanu wód w Polsce

Informacje o jakości i zachodzących zmianach w zasobach wodnych gromadzone są w systemie Państwowego Monitoringu Środowiska, w ramach którego realizowane są podsystemy monitoringu wód powierzchniowych i monitoringu wód podziemnych obejmujące:

Wyniki badań monitoringowych stanowią podstawę do bieżącej i okresowej oceny jakości wód zgodnie z obowiązującą w prawodawstwie polskim klasyfikacją jakości wód powierzchniowych płynących oraz opracowanymi dla potrzeb PMŚ klasyfikacjami dla pozostałych rodzajów wód (klasyfikacje te nie zostały wprowadzone do prawa polskiego). Prezentowane informacje o jakości wód w Polsce opracowano na podstawie analizy danych pozyskiwanych w sieciach krajowych. Dla lepszej prezentacji jakości wód wyniki badań pochodzące z sieci krajowej zostały uzupełnione danymi uzyskiwanymi w ramach realizacji zadań w sieciach regionalnych.

Wyniki badań jakości wód, dotyczące całego kraju, jak też poszczególnych regionów, dokonywane przez Państwową Inspekcję Ochrony Środowiska we współpracy z instytutami naukowymi: Instytutem Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Instytutem Ochrony Środowiska i Państwowym Instytutem Geologicznym, udostępniane są organom decyzyjnym i społeczeństwu w formie publikacji i raportów.

Oceny stanu zanieczyszczenia międzynarodowych wód Bałtyku dokonywane są w okresach trzyletnich przez Komisję Helsińską - organ wykonawczy Konwencji o Ochronie Środowiska Morza Bałtyckiego.

Badania jakości rzek prowadzone są w ramach sieci krajowej obejmującej 360 przekrojów pomiarowo kontrolnych (ppk), z której wyodrębniono 20 ppk reperowych (które dodatkowo służą do wykonywania kwartalnych ocen jakości rzek oraz do bilansu ładunków odprowadzanych do Bałtyku) i ok. 60 ppk granicznych (które służą realizacji zobowiązań wynikających z dwustronnych umów o współpracy na wodach granicznych). Przekroje sieci krajowej rozmieszczone są na 20 rzekach o łącznej długości 6188 km.

Długość sieci hydrograficznej Polski, tj. łącznie: rzek, potoków, strumieni, kanałów żeglownych i melioracyjnych ocenia się na 98 tys. km. W latach 1990-1996 długości odcinków rzek objętych badaniami w ramach sieci krajowej ulegały zmianom. W roku 1991 badano łącznie 9122 km rzek, a w roku 1996 - 6188 km, w tym:

W sieci krajowej badanych jest łącznie 51 parametrów z różną częstotliwością w zależności od rodzaju przekroju. Pozostałe rzeki i odcinki rzek, nie objęte badaniami wykonywanymi w sieci krajowej, badane są w ramach sieci regionalnej i lokalnej.

Jako podstawowe w ocenie stanu czystości rzek przyjmuje się obecnie kryterium wskaźników obligatoryjnych. Kryterium to obejmuje uniwersalne wskaźniki określone w większości wydawanych pozwoleń wodno-prawnych na odprowadzanie ścieków. Ujęte w kryterium wskaźniki są charakterystyczne dla wszystkich rodzajów ścieków odprowadzanych ze źródeł punktowych jak również zanieczyszczeń odprowadzanych ze źródeł obszarowych. Pozwalają one na ocenę realizowanej polityki ochrony czystości wód w skali kraju.

O jakości wód w rzekach Polski decydują obecnie głównie odprowadzane, niedostatecznie oczyszczone ścieki komunalne oraz zrzut zasolonych wód dołowych z przemysłu wydobywczego, a przede wszystkim z kopalń węgla kamiennego. Poważnym problemem obniżającym jakość wód są związki biogenne, których głównymi źródłami są ścieki komunalne oraz spływy powierzchniowe.

Długość rzek objetych monitoringiem	Rok	Udział wód rzecznych zaliczonych do danej klasy czystooci w % długooci kontrolowanych odcinków
[km]	Rok	I	II	III	non*
6193	1993	18,1	41,8	18,9	21,2
6193	1994	17,6	47,4	20,7	14,3
6188	1995	22,4	41,0	24,0	12,6
6188	1996	26,0	51,2	11,7	11,1

Ocena zmian czystości wód płynących według kryterium wskaźników obligatoryjnych wskazuje na wyraźną poprawę jakości tych wód w latach 1993-1996. W okresie tym zmniejszyła się istotnie długość odcinków rzek ocenianych jako nadmiernie zanieczyszczone. Jest to wynikiem konsekwentnie prowadzonej polityki w zakresie gospodarki wodnej. W latach 1990-1996 zdecydowanie ograniczono ilość nieoczyszczonych ścieków przemysłowych i komunalnych odprowadzonych do wód. Zmiany klasyfikacji przedstawiają się następująco:

W przekroju Krakowa (km 63,7) woda w Wiśle charakteryzuje się nadmiernym zanieczyszczeniem w okresie całego roku. O dyskwalifikacji decyduje 15 parametrów jakości. Najczęściej norm III klasy nie spełniają oznaczenia: wskaźników zasolenia, substancji biogennych, metali ciężkich (cynk) oraz stanu sanitarnego.

W przekroju Warszawy (510,0 km) stan zanieczyszczenia wody w Wiśle przekracza normy klasy III w 69 % okresu badań. O dyskwalifikacji decyduje 7 parametrów jakości. Najczęściej norm nie spełniają następujące oznaczenia: miano Coli, chlorofil, zawiesiny oraz BZT_{5 .}

W przekroju Kiezmarka ( 926,0 km) stan zanieczyszczenia wody w Wiśle przekracza normy klasy III w 55 % okresu badań. O nadmiernym zanieczyszczeniu wody w Wiśle decydują takie wskaźniki jak: stan sanitarny, chlorofil oraz sporadycznie azot azotynowy.

Tabela 5.1.2. Średnie wartości stężeń zanieczyszczeń w wybranych przekrojach rzeki Wisły .

Lp.	Parametr	Jednostka	WISLA
			KRAKÓW	WARSZAWA	KIEZMARK
			steżenie średnie	steżenie średnie	steżenie średnie
1.	BZT₅	mg O₂/l	7,2	5,7	3,9
2.	ChZT _Cr	mg O₂/l	25,5	33,7	21,5
3.	Chlorki	mg Cl/l	851	151	155
4.	Siarczany	mg SO₄/l	151	69	66
5.	Substancje rozp.	mg /l	1798	567	562
6.	Zawiesina ogólna	mg /l	23	33	9,5
7.	Fosforany	mg PO₄/l	0,49	0,24	0,33
8.	Cynk	mg Zn/l	0,31	0,02	0,005
9.	Miano Coli	ml/bakt.	0,004	0,515	0,016

W przekroju granicznym w Chałupkach ( 20,0 km) stan zanieczyszczenia wody w Odrze przekracza normy klasy III w całym okresie badań. O dyskwalifikacji wody decyduje 12 parametrów jakości, a głównie: miano Coli, azot azotynowy, cynk i fosfor ogólny.

W przekroju Wrocławia ( 249,0 km) stan zanieczyszczenia wody w Odrze przekracza normy klasy III w 55 % okresu badań. O dyskwalifikacji wody decyduje 7 parametrów jakości, a głównie: miano Coli, zawiesina, chlorki, cynk, fosfor ogólny i chlorofil.

W przekroju Krajnika (690,0 km) stan zanieczyszczenia wody w Odrze przekracza normy klasy III w 92 % okresu badań. O dyskwalifikacji wody decydują 3 parametry jakości, a głównie: miano Coli, fosfor ogólny i chlorofil.

Tabela 5.1.3. Średnie wartości stężeń zanieczyszczeń w wybranych przekrojach rzeki Odry .

Lp.	Parametr	Jednostka	ODRA
			CHAŁUPKI	WROCŁAW	KRAJNIK
			steżenie średnie	steżenie średnie	steżenie średnie
1.	BZT₅	mg O₂/l	5,9	6,8	3,7
2.	ChZT_Cr	mg O₂/l	23,7	23,9	30,4
3.	Chlorki	mg Cl/l	90	184	83
4.	Siarczany	mg SO₄/l	104	111	93,6
5.	Substancje rozp.	mg /l	472	686	471
6.	Zawiesina ogólna	mg /l	45	23	17,3
7.	Fosforany	mg PO₄/l	0,85	0,39	0,34
8.	Cynk	mg Zn/l	0,36	0,07	0,02
9.	Miano Coli	ml/bakt.	0,0004	0,014	0,014

Tabela 5.1.4. Średnie wartości stężeń zanieczyszczeń w wybranych przekrojach rzek: Pasłęki, Redy i Wieprzy.

Lp.	Parametr	Jednostka	PASŁĘKA	REDA	WIEPRZA
			NOWA PASŁĘKA	WEJHEROWO	STARY KRAKÓW
			steżenie średnie	steżenie średnie	steżenie średnie
1.	BZT₅	mg O₂/l	4,1	3,5	2,6
2.	ChZT_Cr	mg O₂/l	31,8	17,3	18,7
3.	Chlorki	mg Cl/l	16	13	11
4.	Siarczany	mg SO₄/l	26	34	33
5.	Subst.rozp.	mg /l	306	252	222
6.	Zawiesina ogólna	mg /l	8	11	14
7.	Fosforany	mg PO₄/l	0,43	0,18	0,26
8.	Cynk	mg Zn/l	0,031	0,004	0,003
9.	Miano Coli	ml/bakt.	0,001	0,059	0,009

W rzekach Przymorza obserwowana jest powolna poprawa jakości wody. Jednak nadal występują ponadnormatywne wartości: miana Coli i związków biogennych. Stężenia zanieczyszczeń przekraczały normy klasy III w 9 % okresu badań dla Pasłęki, 77 % okresu badań dla Redy oraz w 71 % okresu badań dla Wieprzy.

W Polsce znajduje się ok. 9000 jezior o powierzchni większej niż 1 ha. Ich łączny obszar stanowi ok. 1% powierzchni kraju. Rozmieszczenie jezior jest bardzo nierównomierne. Jezior o powierzchni większej od 50 ha jest w Polsce 1032. Łączna ich objętość wynosi prawie 17 km³, a powierzchnia ponad 2400 km². Wśród tych jezior najliczniejsze są jeziora o powierzchni od 50 do 200 ha (780 jezior, tj. 75,6%). Najmniej liczną grupę stanowią jeziora największe, o powierzchni przekraczającej 1000 ha (32 jeziora).

Zgodnie z programem PMŚ badaniami w sieci regionalnej objęte są jeziora o powierzchni większej od 50 ha, odgrywające istotną rolę w zasobach wodnych kraju, a także zbiorniki mniejsze, lecz ważne dla regionu ze względów gospodarczych lub przyrodniczych. Badania prowadzone są w cyklu pięcioletnim. W sieci krajowej znajduje się 15 jezior reperowych badanych corocznie od kilku lat. Badania jakości wód jezior w Polsce prowadzone są według Systemu Oceny Jakości Jezior. System ten umożliwia klasyfikację stanu czystości wód na podstawie odpowiednio dobranych wskaźników fizycznych, chemicznych i biologicznych, pozwalających na zaliczenie wody do I, II i III klasy czystości oraz do wód pozaklasowych, odpowiadających kolejno wodom oligo-mezotroficznym, umiarkowanie eutroficznym, silnie zeutrofizowanym oraz hipertroficznym. Jednocześnie ocenia się w trzech kategoriach naturalną podatność jezior na degradację na podstawie ich cech morfometrycznych, hydrograficznych i zlewniowych.

Wyniki badań monitoringowych jezior publikowane są co 5 lat w atlasach stanu czystości jezior Polski. Ostatni atlas, opublikowany w 1995 r., obejmuje 424 jeziora badane w latach 1989-1993, w tym 279 o powierzchni większej niż 50 ha, które stanowią aż 45% zasobów wodnych jezior Polski w tej grupie wielkości.

Analiza danych o stanie czystości badanych jezior wskazuje na bardzo mały udział wód o I klasie czystości. Jezior o wodach najwyższej jakości stwierdzono bowiem tylko 13 (zaledwie 3% liczby badanych jezior i niecałe 7% objętości ich wód). Liczebność grup jezior w II i III klasie czystości jest podobna: 165 jezior w klasie II i 166 jezior w klasie III. Jednakże wzięcie pod uwagę objętości wód przechyla wskaźnik oceny na korzyść wód II klasy czystości, które stanowią prawie 60% przebadanych zasobów wodnych jezior. Do jezior o wodach pozaklasowych zaliczono blisko 20% ocenianych zbiorników.

Analiza zmian jakości wód jezior w okresie ostatnich 20 lat wskazuje, że w jeziorach poddanych minimalnej presji antropogenicznej zmiany stanu czystości wód następują bardzo powoli i w czasie kilku lub nawet kilkunastu lat są prawie niezauważalne. Postępująca degradacja jest natomiast wyraźnie widoczna w jeziorach zanieczyszczanych ściekami, co znajduje odzwierciedlenie nie tylko w pogorszeniu wartości niektórych wskaźników jakości wód, lecz często także w obniżeniu klasy czystości wód.

W Polsce istnieje ponad 100 sztucznych zbiorników zaporowych, o łącznej powierzchni ok. 350 km², co stanowi ok. 0,11% powierzchni Polski. 69 największych zbiorników i stopni wodnych (obiekty o całkowitej pojemności przy maksymalnym piętrzeniu >2,2 mln m³) może maksymalnie zgromadzić około 3423,4 mln m³wody. Największe zbiorniki położone są w dorzeczu Wisły. Zalicza się do nich zbiornik Solina oraz zbiornik Włocławek.

Badania jakości wód w zbiornikach zaporowych odbywają się w ramach sieci monitoringu regionalnego i lokalnego.

Z punktu widzenia potrzeb gospodarczych, których realizacji służą zbiorniki zaporowe podstawowym problemem jest eutrofizacja retencjonowanej wody. Dla oceny stopnia zagrożenia trofią stosuje się często obserwacje stężeń fosforu, jednego z podstawowych biogenów. Na podstawie wyników badań trzech zbiorników o różnej trofii (Wisła Czarne, Goczałkowice i Rybnik) stwierdzono bowiem istnienie ścisłej zależności liniowej przeciętnej ilości chlorofilu i produkcji pierwotnej od średniej rocznej koncentracji fosforu ogólnego w wodzie. Fosforany decydują także, w sprzyjających warunkach pogodowych (wysoka temperatura i bezwietrzna pogoda), o rozwoju sinic.

W przeważającej części polskich zbiorników zaporowych graniczna wartość wiosennych stężeń fosforu są znacznie przekroczone (>20 m g/dm³) co powoduje zakwity glonów. Obserwowane są również wysokie stężenia chlorofilu (>20 m g/dm3), co świadczy o zwiększonej żyzności i dużym nasileniu produkcji pierwotnej glonów. Wody takie są uznawane za pozaklasowe.

Tabela 5.3.1. Stężenia fosforu ogólnego i chlorofilu a oraz zakresy produkcji pierwotnej fitoplanktonu w wybranych zbiornikach zaporowych Polski w 1996 roku.

Zbiornik	Stężenie fosforu [mg P/dm³]	Chlorofil a [mg/dm³]	Produkcja pierwotna fitoplanktonu [m g O2/ dm³ x h]
Wisła Czarne	5-71	1-13.6	-
Goczałkowice	38-230	20-163	50-105
Rybnik	86-100	18-164	-
Dobczyce	0-60*	2-32	-
Porąbka	0-16*	27-37	50-80

Powierzchnia obszarów morskich Rzeczypospolitej Polskiej wynosi 32 677 km². Stanowią one 8,5% powierzchni całego morza Bałtyckiego. Objętość wód obszarów morskich RP oceniana jest na 1500-1700 km³. Terytorium Polski w 99,7% leży w zlewisku Bałtyku, które obejmuje 311 900 km², a zlewisko Odry i Wisły zajmuje obszar 313 295 km². Zlewisko rzek Przymorza obejmuje 17 361 km², czyli łączna powierzchnia zlewiska wynosi ok. 330 666 km².

Badania jakości Morza Bałtyckiego prowadzone są w ramach programu Państwowego Monitoringu Środowiska i obejmują międzynarodowe programy pomiarowe realizowane w ramach Konwencji Helsińskiej podpisanej przez Polskę w 1994 r. Do 1997 roku były realizowane cztery programy pomiarowe obejmujące badania fizyko-chemiczne i biologiczne wody, osadów dennych i organizmów wodnych, ocenę spływu ładunków zanieczyszczeń z lądu do morza oraz zawartość radionuklidów w osadach dennych i organizmach morskich. Od 1998 roku Polska zgodnie z ustaleniami państw stron Konwencji Helsińskiej rozpoczęła realizację programu Combine, który obejmuje wszystkie dotychczas realizowane programy uzupełnione o badania strefy przybrzeżnej.

Z oceny zrzutu zanieczyszczeń do Morza Bałtyckiego w okresie 1988-1996 wynika, że podstawowe znaczenie ma stan czystości wód dużych rzek tj. Odry wprowadzającej wody do Zatoki Pomorskiej i Wisły zasilającej Zatokę Gdańską. Ładunki zanieczyszczeń odprowadzane przez rzeki stanowią około 90% całkowitego obciążenia Bałtyku z terenu Polski.

Ocenę stopnia obciążenia Morza Bałtyckiego zanieczyszczeniami wnoszonymi przez rzeki w 1996 r. opracowano na podstawie krajowych wyników badań monitoringowych prowadzonych w ujściowych odcinkach rzek. Badania monitoringowe jakości wód samego Bałtyku przeprowadzono są natomiast w rejonach Głębi Gdańskiej, Głębi Bornholmskiej i Głębi Gotlandzkiej. Badania makrozoobentosu i fitobentosu przeprowadzono na wodach przybrzeżnych. Stan ichtiofauny (ryby użytkowe) południowego Bałtyku określono na podstawie danych Morskiego Instytutu Rybackiego.

System obserwacji monitoringowych obejmuje zwykłe (słodkie) wody podziemne, w których zawartość rozpuszczonych substancji (mineralizacja) nie przekracza 1000mg/dm³. Wody mineralne i termalne, w tym lecznicze, monitorowane są na odrębnych zasadach poza PMŚ.

Systematyczne badania jakości wód podziemnych prowadzone są od 1991 roku w sieci krajowej monitoringu wód podziemnych. Obserwacje prowadzone są w około 700 punktach obserwacyjnych (studnie wiercone, studnie kopane, piezometry, żródła). Zakres obserwacji obejmuje pełny profil (głębokość kilka - kilkaset metrów) występowania wód podziemnych. Około 60% punktów stanowią ujęcia wód płytkiego krążenia (wody gruntowe) - t.j. ujęcia z poziomów o słabej naturalnej izolacji i przez to najbardziej wrażliwych na wpływ czynników antropogenicznych. Pozostałą cześć punktów obserwacyjnych stanowią ujęcia wód wgłębnych t.j. ujęcia z poziomów wodonośnych o dobrej i bardzo dobrej naturalnej izolacji (poziomy o charakterze subartezyjskim i artezyjskim).

Ogólną ocenę jakości wód badanych w sieci krajowego monitoringu przeprowadzono na podstawie kryteriów (37 wskaźników) określonych w Klasyfikacji jakości zwykłych wód podziemnych na potrzeby monitoringu środowiska , zalecanej przez PIOŚ.

Z zestawienia ocen uzyskanych w latach 1991 - 1996 wynika, że wody wgłębne wyróżniają się zdecydownie lepszą i trwalszą jakością. Udział wód o najwyższej i wysokiej jakości (Ia + Ib) mieścił się w przedziale 54 - 67%, natomiast wód o średniej jakości (II) w przedziale 14 - 26%. Wody o niskiej jakości (III) stanowiły 15 - 23% badanych wód. Obniżenie jakości spowodowane było w większym stopniu czynnikami geogenicznymi (żelazo, mangan, twardość, barwa, azot amonowy, ) niż czynnikami antropogenicznymi. Odpowiednie oceny dla wód gruntowych mieściły się w przedziałach odpowiednio: klasa Ia+Ib od 43 do 51%; klasa II od 6 do 12%; a klasa III od 39 do 49%.

Do głównych wskaźników obniżających jakość wód gruntowych należy zaliczyć: azotyny i azotany występujące często w stężeniach wysokich i ponadnormatywnych, fosforany, potas, żelazo i mineralizację (sumę substancji rozpuszczonych). Wody tych poziomów, zwłaszcza o charakterze szczelinowym, szczelinowo - krasowym i szczelinowo - porowym, są pod wpływem wielkoprzestrzennych imisji pyłów i gazów. Tym, m.in. można tłumaczyć podwyższone i wysokie zawartości związków azotowych w wodach gruntowych. Można przewidywać, że zanieczyszczenia wód płytkiego krążenia, stwierdzane obecnie na wielu obszarach kraju , mogą powodować także, w trudnym do przewidzenia terminie, obniżenie jakości wód wgłębnych.

Z porównania wyników badań uzyskanych w latach 1991-1996 wynika, że jakość badanych wód nie uległa istotnym zmianom w tym okresie badawczym. Udział wód o najwyższej i wysokiej jakości wynosił około 54%, wód o średniej jakości około 13%, a wód o niskiej jakości około 33%. Na podkreślenie zasługuje fakt, że udział metali z grupy metali toksycznych, w zakresie stężeń odpowiadających wodzie o niskiej jakości (klasa III), był niewielki i nie przekraczał 3% badanych prób wody.