Środowiskowe skutki budowy stopnia wodnego poniżej Włocławka



Pobieranie 106.44 Kb.
Data06.05.2016
Rozmiar106.44 Kb.
Andrzej Giziński 1) 2), Andrzej Kentzer 1), Paweł Napiórkowski 1)

1)Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

2)Wyższa Szkoła Humanistyczno-Ekonomiczna we Włocławku

Środowiskowe skutki budowy stopnia wodnego poniżej Włocławka


  1. Wstęp

Prognozowanie skutków podpiętrzenia Wisły zaporą w rejonie Nieszawy – Ciechocinka na podstawie analizy bibliografii poświęconej różnym, istniejącym zbiornikom zaporowym i stopniom wodnym, nie ma sensu. Okazuje się bowiem, że zbiorniki zaporowe charakteryzują się wyjątkowym “ indywidualizmem “. Dowodzi tego przeglądowa monografia Dojlidy (1995), który opisuje wpływ 72 zbiorników z różnych części świata na jakość wody w przegrodzonych rzekach. Cytowany autor stwierdził, że w 10% przypadków jakość wody pogorszyła się, w 48 % przypadków pozostała bez zmian, a w 42 % analizowanych sytuacji jakość wody poprawiła się.

Wiarygodna prognoza przyrodniczych skutków podpiętrzenia Wisły zaporą poniżej Włocławka może być sporządzona wyłącznie w oparciu o wyniki badań już istniejącego zbiornika na tej samej rzece, tj Zbiornika Włocławskiego (ZW). Przyjmujemy założenie, że w planowanym zbiorniku chemiczne i biologiczne skutki budowy zapory będą pod względem jakościowym bardzo podobne do obserwowanych w Zbiorniku Włocławskim, a różnice – prawdopodobnie wyłącznie ilościowe – mogą wynikać z różnic morfometrycznych ( patrz rozdział 2 ) oraz z faktu, iż nowy zbiornik będzie zasilany wodą „podczyszczoną” przez Zbiornik Włocławski.

Niniejsze opracowanie jest nieco zmienioną wersją referatu, wygłoszonego 20 kwietnia 2006 we Włocławku i oddanego do druku w Wydawnictwie WSH-E: A. Kentzer,

A. Giziński, Z. Brenda: “ Prognoza wpływu planowanej zapory w Nieszawie na hydrobiologię Wisły “.

Podstawą cytowanego referatu i niniejszego opracowania są wyniki hydrochemicznych badań dolnej Wisły prowadzonych przez Zakład Hydrobiologii Instytutu Ekologii i Ochrony Środowiska UMK w Toruniu od połowy lat 80. we współpracy z innymi zakładami Instytutu i z Wydziałem Chemii UMK w Toruniu. Dotychczasowym efektem badań dolnej Wisły (głównie Zbiornika Włocławskiego) jest ponad 100 publikowanych i niepublikowanych prac badawczych.

Drugą, ważną podstawą opracowania są coroczne “ Raporty o stanie środowiska “ PIOŚ. Z satysfakcją odnotujmy, że wyniki prezentowane w tych raportach są zgodne z wynikami badań prowadzonych przez UMK i także, w sposób niebudzący wątpliwości, obalają opinie o negatywnym wpływie stopnia Włocławek na jakość wody Wisły.

Wykorzystaliśmy także wykonane na zlecenie Hydroprojektu niepublikowane opracowanie: Andrzej Kentzer, Andrzej Giziński ( 2006, in litt.) „Modelowanie jakości wód powierzchniowych” dla potrzeb raportu o oddziaływaniu na środowisko inwestycji pn. “Budowa stopnia wodnego Nieszawa Ciechocinek” ( tytuł ustalony przez Zleceniodawcę).

Koronnym argumentem przeciwników budowy stopnia wodnego poniżej Włocławka jest rzekomy negatywny wpływ Zbiornika na walory przyrodnicze Wisły (zmiana warunków z rzecznych na “jeziorowe”, ograniczenie zdolności samooczyszczania, pogorszenie jakości wody, zmniejszenie różnorodności biologicznej, całkowity zanik ryb reofilnych, etc, etc.). Były publikacje głoszące, że dno Zbiornika Włocławskiego zalega “trująca galareta”, że “nie ma w nim – poza bakteriami- żywych organizmów”. Były nawet oferty napowietrzania jego wód w celu rewitalizacji ( nazwą i adresem firmy dysponuje Hydroprojekt Warszawa)..

Wniosek z tej ponad dziesięcioletniej kampanii dezinformacji jest oczywisty: Skoro istniejący stopień wodny przyniósł tyle szkód, nie ma sensu budować żadnego następnego..

Głównym celem niniejszej pracy jest przedstawienie prawdziwego obrazu struktur i funkcji ZW i jego wpływu na jakość wody w Wiśle (Rozdz. 3), oraz prognozy przyrodniczych “zysków i strat”, jakie mogą wynikać z budowy stopnia wodnego w rejonie Nieszawy (Rozdz.4). Drugim, niemniej ważnym celem jest sformułowanie propozycji zmierzających do minimalizacji zagrożeń, towarzyszących każdej dużej inwestycji, każdej ingerencji w istniejące układy ekologiczne (Rozdz. 5).


2. Morfometria i hydrologia planowanego stopnia w Nieszawie, porównanie ze Zbiornikiem Włocławskim
Położenie istniejącego i planowanego stopnia przedstawiono na Ryc. 1, a ich morfometrię i hydrologię w Tab. 1.

Tabela 1. Morfometria i hydrologia zbiorników: Włocławskiego i Nieszawskiego, przy przepływie Q = 900 m / s




Parametry

Zb.Włocławski (A)

Zb.Nieszawski (B)

A : B

Wysokość podpiętrzenia przy zaporze

10 m

6 m




Powierzchnia

70 km2

24 km2 1)

2,9

Długość

57 km

29 km

2

Szerokość maks.

2500 m

1200 m

2,1

Szerokość min

500 m

387 m

1,3

Szerokość średnia

1250 m

828 m

1,5

Głębokość maks.

15 m







Głębokość średnia

5,5 m

4,5

1,2

Pojemność początkowa (a)

408 10 m

107 10 m

3,8

Pojemność po 30 latach (b)

370 10 m







Wahania poziomu wody

0,8 m

?




Czas retencji wody

5,2 dni(a); 4,9 dni(b)

1,4 dni ( 33 godz )

ok. 3,6

Srednia prędkość przepływu 2)

0,135 m / s


0,244 m / s


0,6 3)



  1. w tym 2 km2 ( 200 ha ) zrestytuowanych wysp !

  2. średnią prędkość przepływu obliczono dzieląc długość zbiornika przez czas retencji

  3. prędkość przepływu w Zbiorniku Nieszawskim będzie prawie dwa razy większa ; w nurcie prawdopodobnie przekroczy 0,5 m / s

Z Tab. 1 wynikają bardzo ważne dla dalszych rozważań wnioski: Planowany zbiornik będzie 2 razy krótszy, o 3 razy mniejszej powierzchni i niemal 4 razy mniejszej pojemności niż Zbiornik Włocławski, ale niewiele płytszy (średnio 4,5 m). Wynika to z faktu, że podpiętrzenie, choć niewielkie, ( 6-7 m), obejmuje odcinek rzeki znacznie pogłębionej skutkiem trzydziestoletniej, intensywnej erozji wgłębnej. Planowany zbiornik będzie znacznie węższy od ZW. Jego średnia szerokość ( 828 m) będzie większa od obecnej (645 m) zaledwie o 183 m. Wynika stąd, że będzie to zbiornik typowo korytowy, o jeszcze bardziej rzecznym charakterze, niż ZW.

Zarówno morfometria, jak bardzo krótki czas retencji świadczą, że ani zbiornik istniejący, ani planowany, nie są zbiornikami zaporowymi w potocznym, podręcznikowym zrozumieniu. Są to typowe stopnie wodne lub – jak kto woli – zbiorniki superreolimniczne, ze zdecydowaną przewagą cech rzecznych nad zbiornikowymi, a tym bardziej jeziornymi (Giziński, Falkowska 2003).

Jedyną cechą typowo zbiornikową, różniącą Zbiornik Włocławski od rzeki, jest gromadzenie w jego dolnej i środkowej części osadów przypominających osady jeziorne, zasiedlone przez niezwykle bogatą ilościowo faunę denną. Kilkanaście lat po podpiętrzeniu podobnie będzie w planowanym Zbiorniku Nieszawskim (ZN)

Dla prognozowania środowiskowych skutków podpiętrzenia Wisły tamą na wysokości Nieszawy bardzo ważny jest fakt, że w efekcie tego działania zostaną odtworzone rozległe wyspy, jakie przed okresem wspomnianej erozji dennej rozciągały się wzdłuż prawego brzegu Wisły.

Znaczenie wysp dla różnorodności siedliskowej, a tym samym dla różnorodności biologicznej, nie wymaga komentarza.

Zbiornik Włocławski powstał w roku 1970 w efekcie przegrodzenia Wisły zaporą zbudowaną na 675. kilometrze biegu Wisły. Został zaplanowany, zaprojektowany i wybudowany jako jeden z kilku elementów – stopni wodnych tzw. “kaskady dolnej Wisły”. Środowiskowe skutki budowy stopnia, powyżej zapory, w zdecydowanej większości bardzo pozytywne, opisano w następnym rozdziale. Po prostu – na pewnym odcinku swobodnie płynącej, dość naturalnej rzeki powstał największy w Polsce ( pod względem powierzchni), silnie przepływowy, korytowy zbiornik, o przewadze cech rzecznych, piękny i pożyteczny, ale w sposób istotny zmieniający dotychczasowy układ ekologiczny, tj. naruszający river continuum ( w zrozumieniu Vannote i in. 1980).

Poniżej włocławskiej tamy środowiskowe skutki przegrodzenia rzeki okazały się zdecydowanie negatywne, wręcz opłakane. Nie był to skutek błędów w projektowaniu i wykonaniu zapory, lecz oczywisty efekt braku “podparcia” tamy następnym podpiętrzeniem, tj. stopniem wodnym w rejonie Nieszawy – Ciechocinka.

Pracując 30 lat “w osamotnieniu” stopień spowodował wzmożoną erozję denną koryta rzecznego poniżej zapory. Babiński (2002) podaje, że czoło strefy erozyjnej w ciągu pierwszych 27 lat funkcjonowania ZW przemieściło się o 29 km, tj. w tempie 1,1 km/rok. Poniżej czoła erozji, 30 km w dół od Włocławka, utworzyła się strefa kumulacji, zagrażająca powodzią zatorową Nizinie Ciechocińskiej. Babiński ( op. cit.oraz 2006, in litt.) podkreśla, że z punktu widzenia procesów korytowych erozyjny odcinek Wisły poniżej Włocławka jest najbardziej zmienionym, antropogenicznym fragmentem swobodnie płynącej rzeki w jej dolnym biegu.

To ten właśnie, antropogeniczny odcinek Wisły, wywierający zdecydowanie negatywny wpływ na dolinę (m.in. obniżenie poziomu wód gruntowych w strefie przykorytowej – Giziński 2002) ma być podpiętrzony. Planowana inwestycja nie byłaby zatem naruszeniem jakiegoś cennego, naturalnego układu przyrodniczego. Wręcz przeciwnie – pod pewnymi względami, choćby dzięki restytucji wysp – byłaby rodzajem “renaturalizacji” Wisły i przyczyniłaby się do poprawy funkcjonowania tego najważniejszego korytarza ekologicznego środkowej Europy.


3. Wpływ Zbiornika Włocławskiego (ZW ) na chemię dolnej Wisły
Jeszcze w połowie lat 90., np w Atlasie geograficznym… (1994) jakość wody w Wiśle przedstawiano na podstawie danych z lat 1970 – 1980 , kiedy Wisła rzeczywiście była rzeką dość silnie zanieczyszczoną. Co gorsza, w wielu publikacjach, także w cytowanym Atlasie.., autorzy podkreślali, że ten katastrofalny stan “nadal się pogarsza”. Fałszywy obraz Wisły jako “najbrudniejszej rzeki w Europie” utrzymuje się, zwłaszcza w publikacjach popularnonaukowych do dziś. Rzeczywistość, na szczęście, jest diametralnie odmienna. Nasze badania wykazały, że jakość wody Wisły na wysokości Płocka ulegała w kolejnych latach wyraźnej poprawie. Powolna, ale konsekwentna poprawa wynika z porządkowania gospodarki wodno – ściekowej w dorzeczu Wisły, czyli z ograniczenia zanieczyszczeń pochodzących ze źródeł punktowych. Zjawisko to ilustruje tabela 2.
Tabela 2. Stężenia (mg/dm3) wybranych parametrów chemicznych wody Wisły na stanowisku Płock w kolejnych sezonach badawczych. W nawiasach podano klasy czystości wg norm obowiązujących do 15 marca 2004 r.




Sezon 1992/93

Sezon 1994/95

Sezon 1998/99

Sezon 1999/00

Sezon 2000/01

Sezon 2001/02

Sezon 2002/03

PTOT

0,38 (III)

0,27 (III)

0,23 (II)

0,23 (II)

0,21 (II)

0,17 (II)

0,23 (II)

P-PO4

0,13 (II)

0,09 (II)

0,08 (II)

0,06 (I)

0,074 (II)

0,085 (II)

0,07 (II)

NTOT

3,80 (II)

3,40 (I)

3,12 (I)

2,58 (I)

2,10 (I)

2,8 (I)

3,45 (I)

NMIN

1,60 (I)

1,84 (I)

1,63 (I)

0,77 (I)

1,47 (I)

2,27 (I)

0,80 (I)

N_NH4

0,49 (I)

0,47 (I)

0,46 (I)

0,23 (I)

0,44 (I)

0,45 (I)

0,55 (I)

N-NO2

0,02 (I)

0,02 (I)

0,02 (I)

0,02 (I)

0,017 (I)

0,018 (I)

0,036 (II)

N-NO3

1,09 (I)

1,35 (I)

1,15 (I)

0,52 (I)

1,01 (I)

1,80 (I)

0,23 (I)

O2

11,40 (I)

11,20 (I)

9,90 (I)

9,70 (I)

11,70 (I)

10,90 (I)

8,60 (I)

BZT5

-

-

3,20 (I)

7,3 (II)

5,9 (II)

5,2 (II)

-

CT

88,0 (I)

86,0 (I)

85,0 (I)

-

82,0 (I)

54,0 (I)

-

Na poprawę czystości wody Wisły wskazują także publikowane przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Bydgoszczy coroczne “Raporty o stanie środowiska województwa kujawsko -pomorskiego”. Z raportu opublikowanego w 2003 roku wynika, iż tylko miano coli powoduje, że dolna Wisła na niektórych odcinkach jest zaliczana do rzek o wodzie pozaklasowej.

Już pod koniec lat 90. ubiegłego wieku Wisła bynajmniej nie była – w porównaniu z innymi dużymi rzekami Europy – silnie zanieczyszczona. Świadczy o tym poniższe zestawienie, dotyczące stężenia azotanów (N-NO3) w głównych rzekach Europy ( Raport Państw. Insp. Ochrony Srodowiska, 1998 ) :
Tamiza – 7,15 mg/dm

Łaba – 4,90 mg/dm

Loara – 4,60 mg/dm

Maas – 4,39 mg/dm

Ren – 4,31 mg/dm

Odra – 2,34 mg/dm

Dunaj – 2,32mg/dm

Guadalaquivir – 1,95 mg/dm



WISŁA – 1,72 mg/dm
Wpływ ZW na jakość wody w Wiśle (Tabela 3) oceniono na podstawie porównania składu chemicznego w próbach pochodzących z górnej części ZW (stanowisko “Płock”) z próbami z dolnej, przyzaporowej części zbiornika (stanowisko “Włocławek”).

Tabela 3. Zmiany koncentracji wybranych parametrów chemicznych wody Wisły po przepłynięciu przez ZW. Wartości średnie z rocznych cyklów badań, w mg/dm (w nawiasach podano klasę czystości).






St. Płock

St. Włocławek

Redukcja stężenia

Fosfor całkowity PTOT 1992/93

1994/95


1998/99

1999/00


2000/01

2001/02


038 (III)

0,28(III)

0,23 (II)

0,23 (II)

0,21 (II)

0,17 (II)


0,31 (III)

0,26 (III)

0,19 (II)

0,19 (II)

0,15 (II)

0,16 (II)


18 %


7%

17%


17%

29%


3%

Azot calkowity NTOT 1992/93

1994/95


1998/99

1999/00


2000/01

2001/02

6,90 (II)

3,40 (I)


3,12 (I)

2,58 (I)


2,10 (I)

2,80 (I)

6,80 (II)

3,30 (I)


2,60 (I)

2,27 (I)


2,73 (I)

2,90 (I)

1,4%

3%

16%



12%

-30% 1)

-6% 1)


Tlen rozpuszczony O2 1992/93

1994/95


1998/99

1999/00


2000/01

2001/02

11,40 (I)

11,20 (I)

9,90 (I)

9,70 (I)


11,70 (I)

10,90 (I)


8,30 (I)


8,30 (I)

8,70 (I)


6,70 (I)

7,90 (I)


8,60 (I)

27%


26%

12%


31%

32%


21%

BZT5

1998/99


1999/00

2000/01


2001/02

3,2 (I)


7,3 (II)

5,9 (II)


5,2 (II)

2,3 (I)


3,7 (I)

3,3 (I)


3,1 (I)

28%


49%

44%


40%

Zawiesina

1992/93


1994/95

1998/99


1999/00

25,1 (II)

16,8 (I)

29,4 (II)

35,8 (III)

10,0 (I)


10,8 (I)

13,2 (I)


17,3 (I)

60%


36%

55%


52%

1) wartości ujemne oznaczają wzrost stężenia po przepłynięciu przez Zbiornik
We wszystkich okresach badań jakość wody Wisły po przepłynięciu przez ZW ulegała wyraźnej poprawie. Zmiany te dotyczą zwłaszcza stężenia zawiesiny, której redukcja wynosiła od 36 % do 64 %, BZT5 (redukcja od 28 % do 49 %) i fosforu całkowitego – PTOT (od 3 % do 44 %). Redukcja stężenia związków fosforu jest szczególnie ważna z tego względu, że jest to główny czynnik decydujący o nadmiernej eutrofizacji wód.

Należy zakładać, że podobne zmiany poprawiające jakość wody będą zachodzić także w planowanym zbiorniku Nieszawa – Ciechocinek.

Trudne do interpretacji są zmiany stężenia azotu całkowitego. Do sezonu 1999/2000 w wodzie Wisły po przepłynięciu przez Zbiornik następowała redukcja stężenia tego pierwiastka. W latach następnych, kiedy stężenie NTOT w wodzie było bardzo niskie, notowano zjawisko odwrotne (“redukcja ujemna” - Tab. 3). Można przypuszczać, że jest to efekt tzw zasilania wewnętrznego, tj. Wydzielania azotu zmagazynowanego w uprzednich latach w osadach dennych zbiornika. Nie można także wykluczyć wzbogacania wód ZW w azot na drodze biologicznego wykorzystania atmosferycznego azotu cząsteczkowego. Wyjaśnienie problemu gospodarki azotowej w WZ wymaga dalszych szczegółowych badań.

Jedynym zjawiskiem negatywnym jest redukcja ilości tlenu, wynosząca od 12 % do 42 %. Jest to efekt intensywnych procesów mineralizacji materii organicznej. Trzeba jednak podkreślić, że znaczniejsze niedobory tlenu zdarzały się głównie w płytkich strefach rozlewiskowych. W części nurtowej, stanowiącej ok. 80% powierzchni ZW, przez 20 lat badań nie stwierdzono deficytów tlenu ograniczających rozwój niezwykle bogatego zoobentosu zasiedlającego rozległe, muliste obszary dna zbiornika.

Ważnym kryterium oceny jakości wód, poza hydrochemią, są wskaźniki mikrobiologiczno – sanitarne. Wykonywane w Zakładzie Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii Instytutu Ekologii i Ochrony Środowiska liczne prace (np. Malak 2004, Szynkowska 2004, Wilk 2006) dowiodły, że także pod tym względem ZW poprawia jakość wody w Wiśle, redukując liczebność wszystkich badanych mikroorganizmów. Redukcja niektórych grup, np.bakterii kałowych Eutrobacteriaceae przekracza 90 % (sic!).

Parametrem, często decydującym o zaliczeniu wód powierzchniowych do pozaklasowych, jest zbyt wysoka zawartość chlorofilu a, przekraczająca 30 mg/dm3 . Także pod tym względem ZW w sposób istotny poprawia jakość wody w Wiśle. Dembowska (2002) stwierdziła, że w ostatnich latach XX wieku zbiornik redukował liczebność i biomasę fitoplanktonu (a tym samym chlorofilu a) nawet o ponad 60 %. Jest to jeszcze jeden dowód na zdecydowanie pozytywny wpływ ZW na jakość wód Wisły.

Także głoszone od dziesięciu lat informacje o wysokich stężeniach toksycznych metali ciężkich w osadach dennych ZW okazały się całkowicie bezpodstawne. W dziesiątkach publikacji i ekspertyz, wykonanych m. in. przez specjalistów z Uniwersytetu w Oldenburgu (Zauke i in.,1998) oraz przez Państwowy Instytut Geologiczny (1999), którego pracownicy należą do najbardziej zagorzałych przeciwników budowy stopni wodnych na Wiśle, wykazano ponad wszelką wątpliwość, że stężenie metali ciężkich w mulistych osadach ZW jest podobne do notowanego w podobnych osadach innych polskich rzek i jezior, nawet b. czystych (np. w oligotroficznym Jez. Jasne, Pojezierze Iławskie).

Warto przy tym dodać, że większość metali ciężkich jest toksyczna w środowisku kwaśnym. Odczyn (pH) osadów ZW jest zasadowy i obojętny. Metale ciężkie zatem nie stanowią żadnego zagrożenia ani dla jakości wody, ani dla jakości osadów ZW. Podobnej sytuacji należy oczekiwać w wypadku jakiegokolwiek stopnia wodnego na Wiśle poniżej Włocławka.




  1. Biologia Zbiornika Włocławskiego

Odcinek Wisły, gdzie obecnie rozciąga się ZW, przed podpiętrzeniem nie był poddany dokładniejszym badaniom. Fragmentaryczne informacje dotyczyły tylko ryb i planktonu. Nie wiadomo, zatem jaki był bezpośredni wpływ podpiętrzenia na biocenozę rzeki.

Kompleksowe badania biologii ZW prowadzimy nieprzerwanie od połowy lat 80. ubiegłego wieku. Wyniki tych badań w sposób jednoznaczny obalają twierdzenia o fatalnej kondycji biologicznej zbiornika, o zmniejszeniu bioróżnorodności, o zaniku ryb reofilnych, etc, etc.

W Zbiorniku Włocławskim szczególnie bogaty jest zooplankton, stanowiący pokarm narybku. Liczba gatunków zooplanktonu jest podobna jak w swobodnie płynącej rzece powyżej Płocka. Wyższa jest natomiast ich liczebność i biomasa. Także fitoplankton jest bogaty i zróżnicowany. Przepływowy, rzeczny charakter zbiornika sprawia, że nie notuje się w nim niebezpiecznych zakwitów sinic (Cyanobacteria). Stwierdzono natomiast redukcję liczebności i biomasy okrzemek (Bacillariophyceae). Redukcję tę należy traktować jako zjawisko korzystne, gdyż, jak wspomniano, wysokie stężenia chlorofilu a są w Polskiej Normie uważane za pogarszające jakość wody.

Skład gatunkowy okrzemek w ZW jest podobny do obserwowanego w swobodnie płynącej rzece, bez żadnych objawów przekształcenia się z rzecznego w “jeziorowy”. Warto podkreślić, że w dotychczas opisywanych zbiornikach zaporowych notuje się zwykle znaczący wzrost ilości fitoplanktonu. W Zbiorniku Włocławskim jest odwrotnie, gdyż glony typowo rzeczne, skutkiem zmniejszonej prędkości przepływu, podlegają wzmożenej sedymentacji, a czas retencji jest zbyt krótki, by rozwinął się fitoplankton zbiornikowy.

Według szacunków prof. Rejewskiego (inf. ustna) w roku 2000 tzw. roślinność miękka, będąca pokarmem niektórych ryb i ptaków oraz miejscem tarła ryb fitofilnych, zajmowała w ZW powierzchnię do 500 ha, czyli ok 7 % całkowitej powierzchni zbiornika. W następnych latach obserwuje się dalszy, szybki rozwój makrofitów z bogatym peryfitonem. Znaczenie makrofitów i zasiedlającego je peryfitonu dla czystości wód i dla stabilności ekosystemów jest nie do przecenienia: makrofity są ważnym elementem biologicznego samooczyszczania się wód, ograniczają erozję dna i resuspensję osadów, zwiększają różnorodność biologiczną i bogactwo ilościowe fauny dennej i naroślinnej.

Fauna denna obszarów mulistych, choć niezbyt bogata w gatunki, osiąga rzadko notowaną w literaturze liczebność i biomasę. Liczebność skąposzczetów (Oligochaeta) sięga 130 tys.osobn./m2, a biomasa – 200g/m2. Liczebność larw ochotkowatych (Chironomidae) dochodzi do 40 tysięcy osobników, a biomasa – do 500g/m2. Na szczególną uwagę zasługuje liczne występowanie na obszarach mulistych małżów z rodziny groszkówkowatych (Sphaeriidae), uchodzących za formy tlenolubne.

Nasilone w latach 2004-2006 badania fauny dennej strefy przybrzeżnej (jeden doktorat ukończony, dwa kontynuowane) wykazały niezwykłe bogactwo gatunkowe i obfitość fauny dennej. Stwierdzono występowanie 2 nowych dla Polski gatunków skąposzczetów (Oligochaeta) i tyluż gatunków kiełży (Gammaridae), imigrantów z rejonu pontokaspijskiego. Te ostatnie prawdopodobnie wyparły ze zbiornika kiełże rodzime, co może budzić niepokój.

Skład i obfitość fauny dennej ZW jednoznacznie obalają mity o panujących w nim złych warunkach tlenowych i o niskiej różnorodności biologicznej.

W Zbiorniku Włocławskim stwierdza się obecność wszystkich gatunków ryb, które występowały w Wiśle przed wybudowaniem zapory oraz 5 nowych: sapy (Abramis sapa), gołowieszki (Perccottus glenii), babki łysej (Neogobius gymnotrachelus), Babki szczupłej lub rzecznej (Neogobius fluviatilis) oraz jesiotra (Acipenser sp.), prawdopodobnie introdukowanego sztucznie. Należy jednak nadmienić, że przepławka dla ryb na zaporze włocławskiej działa źle, zatem zapora stanowi przeszkodę w migracjach rozrodczych ryb wędrownych. Wymusza to stosowanie zabiegów zarybieniowych, zastępujących rozród naturalny. Jest to zjawisko obserwowane na całym świecie.

Ważną cechą ZW jest stabilność układów biocenotycznych, świadcząca o sprawnych mechanizmach samoregulacji i o zrównoważeniu ekosystemu.

Tylko dla niektórych gatunków ptaków, odbywających lęgi na piaszczystych łachach w korycie rzeki, wpływ podpiętrzenia był negatywny. Brak piaszczystych łach w środkowej i dolnej części ZW oraz w innych tego typu zbiornikach, można częściowo zrekompensować, tworząc “zastępcze” siedliska lęgowe. Mogą to być np. solidnie zakotwiczone barki z piaskiem. Taka “pływająca wyspa” zainstalowana na Wiśle pod Bydgoszczą- Fordonem (775.km biegu rzeki) w latach 90.ubiegłego wieku była masowo zasiedlona przez ptaki z rodziny siewkowatych. Warto podkreślić swoistą wyższość takich środowisk antropogenicznych nad środowiskiem naturalnym. W przypadku gwałtownego podwyższenia poziomu wody w rzece lęgowiska sztuczne nie podlegają zalaniu i zniszczeniu.



  1. Prognoza środowiskowych skutków budowy stopnia wodnego Nieszawa



5.1. Środowiskowe zagrożenia w czasie budowy zapory i w pierwszym roku po podpiętrzeniu
Bardzo poważne, a często niedoceniane zagrożenia dla jakości wody w rzece pojawiają się już w czasie prac technicznych, przygotowujących budowę samej zapory.

Pierwsze zagrożenie pojawia się w czasie przygotowania “przyczółków”. Zawsze wiąże się to z dewastacją nadbrzeżnej roślinności stanowiącej swoisty filtr chroniący rzekę przed zanieczyszczeniami obszarowymi. Usuwanie roślinności powinno się odbywać jak najpóźniej.

Drugie, znacznie poważniejsze zagrożenie – to etap przygotowania czaszy przyszłego zbiornika, polegający na usuwaniu drzew i krzewów z planowanych do zalania terenów, co w sposób oczywisty zwiększa podatność rzeki na zanieczyszczenia. Dobrze byłoby, gdyby okres “bezbronności” rzeki nie przypadł w czasie wysokich temperatur i niskich przepływów, kiedy wzmaga się prawdopodobieństwo katastrofy ekologicznej takiej, jaka zdarzyła się w rejonie Duninowa w 1986 roku (Giziński i in.1986). W niektórych zbiornikach zaporowych niebezpieczny dla jakości wody bywa pierwszy rok po podpiętrzeniu. Następuje wówczas intensywny rozkład pozostawionej w czaszy zbiornika roślinności oraz wyługowywanie substancji biogennych z zalanych gleb. To zagrożenie w przypadku planowanego stopnia wydaje się mało realne z 2 powodów: Po pierwsze – zalane tereny lądowe będą stanowiły zaledwie 14 % powierzchni powstałego zbiornika, a po drugie – Wisła jest potężną rzeką, niosącą ponad 900 m wody na sekundę, zdolną przyjąć i rozcieńczać znaczny ładunek zanieczyszczeń. Tym niemniej i w tym przypadku należy zadbać o to, by napełnienie zbiornika nie przypadło w czasie wysokich temperatur i niskich przepływów.

Autorskie propozycje dotyczące minimalizacji zagrożeń i ochrony planowanego stopnia wodnego przed zanieczyszczeniami obszarowymi przedstawiono w rozdziale 6.



5.2. Spodziewane zmiany hydrochemiczne
Planowany stopień “na wejściu” będzie zasilany wodą zmienioną przez stopień Włocławek. Po krótkotrwałej retencji (w czasie przepływania) tj. w ciągu półtorej doby, jakość wody ulegnie zmianom podobnym do opisanych w odniesieniu do ZW, ale w znacznie mniejszym stopniu.

Redukcja zawiesiny (sestonu) będzie mniejsza nie tylko proporcjonalnie do większej prędkości przepływu, ale także z tego względu, że cięższe, łatwo sedymentujące cząstki sestonu zostaną zdeponowane w osadach Zbiornika Włocławskiego. Można, zatem zakładać, iż tempo wypłycania planowanego zbiornika będzie zdecydowanie mniejsze niż w ZW. Należy przypuszczać, że muliste osady denne będą się odkładały tylko w najgłębszej, przyzaporowej części planowanego stopnia oraz na rozlewiskach, tj. miejscach o wyraźnie wolniejszym przepływie.

Redukcja BZT5 będzie prawdopodobnie znacznie mniejsza niż w ZW, przede wszystkim z tego względu, że zawartość łatwo rozkładalnej materii organicznej w wodzie Wisły po przejściu przez ZW jest i będzie niska.

Reżim tlenowy będzie zróżnicowany. W strefie nurtowej, w związku ze stałym przepływem (o prędkości prawdopodobnie wyższej od 0,3 m/s) i z niskim stężeniem łatwo utlenialnej materii organicznej, można spodziewać się zwiększenia stężenia tlenu, zwłaszcza w tych okresach, gdy ZW opuszcza woda częściowo odtleniona. W miejscach płytszych, o spowolnionym przepływie, po przykryciu skały macierzystej warstwą osadów mulistych (ok. 10 lat po powstaniu stopnia?) można spodziewać się lokalnych niedoborów tlenu, podobnych do obserwowanych obecnie w ZW.

Redukcja stężenia związków fosforu, podobnie jak w przypadku zawiesiny, będzie wielokrotnie niższa, niż w ZW. Należy bowiem pamiętać, że głównym, niemal wyłącznym mechanizmem redukcji fosforu w wodzie jest sedymentacja i deponowanie jego związków w osadach dennych.

Zmiany stężenia związków azotu są bardzo trudne do przewidzenia. Na pewno nie będzie następowało wzbogacanie wody w związki azotu uwalniane z osadów dennych w pierwszych latach po wybudowaniu stopnia. Jeżeli będą w ogóle zachodziły jakieś zmiany, to będą one prawdopodobnie nieznaczne. Zresztą warto przypomnieć, że Wisła jest jedną z czystszych pod tym względem rzek w Europie i tego stanu wybudowanie stopnia wodnego w rejonie Nieszawy – Ciechocinka nie zmieni.

Stężenie chlorofilu a w wodzie Wisły po przepłynięciu przez stopień wodny prawdopodobnie nie zmieni się. Czas retencji wody (kilkadziesiąt godzin) jest zbyt krótki, by nastąpiła odbudowa zredukowanych w ZW typowo rzecznych populacji okrzemek i zielenic. Nie należy się także spodziewać znacznej redukcji fitoplanktonu – ani na drodze wzmożonej sedymentacji, ani skutkiem zwiększonej presji pokarmowej zooplanktonu (patrz podrozdział 5.3.).
Podsumowując, można stwierdzić, że wpływ stopnia wodnego Nieszawa – Ciechocinek na jakość wody Wisły będzie pozytywny, ale zmiany w składzie chemicznym wody nie będą tak wyraźne jak w przypadku ZW.

5.3. Spodziewane zmiany biologiczne
Opinie, że skutkiem podpiętrzenia rzeki zaporą w rejonie Nieszawy – Ciechocinka “nastąpi zmiana warunków rzecznych na jeziorowe” i że skutkiem tego będzie “ograniczenie bioróżnorodności i zanik ryb reofilnych” - są całkowicie bezpodstawne.

Jak wynika z badań ZW (patrz rozdz.4), jego biologia jest inna, niż w swobodnie płynącej rzece, ale jest zdecydowanie bardziej podobna do rzecznej niż do “jeziorowej”. Żadna z badanych grup hydrobiontów (plankton, bentos, nekton) nie wykazała zmniejszenia bioróżnorodności w porównaniu do swobodnie płynącej rzeki. Nie ma zatem podstaw, by przypuszczać, że w zbiorniku jeszcze bardziej rzecznym, przepływowym, będzie inaczej. Wręcz przeciwnie – w związku ze spodziewanym, znacznym zróżnicowaniem siedliskowym (por. rozdz. 2) planowanego zbiornika, jest praktycznie pewne, że jego bioróżnorodność będzie większa niż obecnie, gdy na odcinku 29 km jest jedna, niewielka wyspa, a dno rzeki stanowi na niemal całej szerokości “wypolerowany”, monotonny bruk morenowy (Babiński 1992, 2006 – in litt.).



Bilans środowiskowych zysków i strat w przypadku budowy stopnia wodnego w Nieszawie byłby zdecydowanie pozytywny. Zdaniem zdecydowanej większości zespołu ekspertów, powołanego przez Komitet Ekonomiczny Rady Ministrów w 2000 roku, stopień byłby także optymalnym zabezpieczeniem przed gigantyczną katastrofą budowlaną i przyrodniczą, jaką spowodowałoby runięcie włocławskiej tamy. Kolejnym, bardzo ważnym efektem budowy stopnia byłoby także zabezpieczenie Niziny Ciechocińskiej przed powodzią.

Podobnie jak w ZW, po uformowaniu się w dolnej części planowanego zbiornika osadów mulistych i prawdopodobnym rozwoju bentosu, zoobentosu pelofilnego należy się spodziewać wzrostu udziału ryb bentosożernych, głównie leszcza. Rozwojowi jego populacji będzie sprzyjał także wspomniany, prawdopodobny rozwój makrofitów (miejsce tarła).

Realnym zagrożeniem wynikającym z budowy stopnia będą utrudnienia w rozrodczych migracjach ryb wędrownych, nawet w przypadku sprawnie działającej przepławki i planowanego “obejścia”. Wskazane jest wyprzedzające opracowanie programu minimalizującego to zagrożenie,

Blisko ćwierć wieku trwające badania ZW dowiodły, że jest to bogaty biologicznie, sprawnie funkcjonujący obiekt przyrodniczy. Jest wysoce prawdopodobne, że planowany stopień wodny Nieszawa – Ciechocinek będzie równie wartościowym obiektem przyrodniczym.



6. Minimalizacja zagrożeń towarzyszących budowie stopni wodnych, ochrona przed zanieczyszczeniami obszarowymi (1)

Pisząc o negatywnych skutkach środowiskowych budowy stopnia w Nieszawie Giziński (2000, in.litt.) pisze: ”Zlikwidowane zostaną bogate zbiorowiska roślinne utworzonej w ostatnim ćwierćwieczu równiny zalewowej. Odbudowa roślinności powyżej nowego poziomu piętrzenia potrwa zapewne kilka – kilkanaście lat.” Najwięcej zanieczyszczeń ze zlewni do nowoutworzonego zbiornika spływa w czasie napełniania jego czaszy i w pierwszym roku po napełnieniu, ale wspomniany w rozdziale 5.1. okres “bezbronności” rozciąga się w czasie tym dłużej, im dłużej trwa samoistna odbudowa nowego pasa roślinności wzdłuż brzegów, powyżej nowego poziomu piętrzenia.

Proponujemy, by nie czekać biernie na utworzenie się nowej bariery fitogeochemicznej, chroniącej każde jezioro, ciek, czy zbiornik zaporowy przed spływami powierzchniowymi oraz – co najważniejsze – przed spływami zanieczyszczeń obszarowych

Po pierwsze: W pasie nadbrzeżnym, który po podpiętrzeniu będzie stanowił własność państwa, należy zawczasu, przed likwidacją roślinności na terenach przeznaczonych do zalania i przed podpiętrzenim (napełnieniem zbiornika) przygotować odpowiedniej szerokości pas roślinności wysokiej, średniej i niskiej, o zróżnicowanej głębokości systemów korzeniowych. W ten sposób nowopowstający zbiornik byłby od początku swego istnienia zabezpieczony przed zanieczyszczeniami niepunktowymi (spływy powierzchniowe i wód gruntowych). Przygotowane zawczasu pasy roślinności mogłyby stanowić zarazem zabezpieczenie brzegów zbiornika przed nadmierną abrazją (zamiast faszynowania).



Po drugie: W strefie przybrzeżnej (litoralowej) samego zbiornika, wszędzie, gdzie będzie to możliwe należy przygotować “sztuczną platformę przybrzeżną”, na tyle głęboką, by nie była odsłaniana przy niskich stanach wody, ale na tyle płytką by pozostawała w zasięgu strefy eufotycznej (ca. 1 – 1,5 m). Umożliwiłoby to szybki rozwój wodnych makrofitów już w pierwszych latach istnienia zbiornika. Makrofity z porastającym je peryfitonem są “wewnętrznym szańcem” chroniącym wody powierzchniowe przed zanieczyszczeniami, których nie zatrzymał omówiony wcześniej pas roślinności nadbrzeżnej. Są także, jak wspomniano, jednym z najistotniejszych elementów biocenozy, współdecydującym o przebiegu procesów somooczyszczania i o utrzymaniu równowagi wodnych ekosystemów. Strefa litoralowa ma szczególne znaczenie dla rozrodu i rozwoju zdecydowanej większości gatunków ryb. Akweny z dobrze rozwiniętym pasem roślinności litoralowej są zawsze bardziej stabilne i mniej podatne na degradację, niż akweny bez tego pasa.
Przyjęcie przedłożonych propozycji sprawiłoby, że każdy zbiornik zaporowy lub stopień wodny o przygotowanej w ten sposób czaszy stałby się fragmentem rzeki najlepiej chronionym przed negatywnymi wpływami zanieczyszczeń obszarowych.
Literatura

  1. Babiński Z. 1997. Procesy erozyjne-akumulacyjne poniżej stopnia wodnego Włocławek, ich konsekwencje i wpływ na morfodynamikę planowanego zbiornika „Nieszawa“, IG i PZ PAN, TOP Kurier, Toruń, s. 1-46, Włocławek.

  2. Babiński Z., M. Grześ. 1995. Monografia hydrologiczna zbiornika stopnia wodnego Włocławek. Zeszyty IG i PZ PAN, s. 1-30.

  3. Dembowska E. 2002. Spatial diversity of phytoplankton in the Włocławek Reservoir. AUNC, Prace Limnologiczne 22, pp: 3-30.

  4. Djlido J. 1995. Chemia wód powierzchniowych. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok, 342 ss.

  5. Giziński A., A. Kentzer, B. Głogowska, R. Wiśniewski, R. Żytkowicz & L.A. Błędzki, 1986 (in litt.). Raport wstępny z wyników badań przeprowadzonych w celu ustalenia przyczyn masowego śnięcia ryb i innych organizmów w Zbiorniku Włocławskim, s. 1-3.

  6. Giziński A., N. Wolnomiejski, 1966. Fauna denna zbiornika koronowskiego w pierwszych latach po zalaniu. Zesz. Nauk. UMK w Toruniu, Nauki Matem.-Przyr., Zesz 15, Biol. 9, s. 117-128.

  7. Giziński A., E. Falkowska 2003. Hydrobiologia stosowana: ochrona wód powierzchniowych. Wyższa Szkoła Humanistyczno-Ekonomiczna we Włocławku. Włocławek

  8. Giziński A., Głogowska B., Kentzer A. – 2000. Wpływ istniejącego stopnia wodnego „Włocławek” i planowanego stopnia „Nieszawa” na środowisko. Ekspertyza wykonana na zlecenie Urzędu Marszałkowskiego w Toruniu.

  9. Grześ M., 1991. Zatory i powodzie zatorowe na dolnej Wiśle. Mechanizmy i warunki. PAN, Inst. Geogr. I Przestrz. Zagospod., Warszawa.

  10. Kentzer A., Giziński A. – 1995. Bilans i dynamika nutrientów w Zbiorniku Włocławskim. W: Procesy biologiczne w ochronie i rekultywacji nizinnych zbiorników zaporowych. Red.: M. Zalewski. Materiały z konferencji Grupy Roboczej Narodowego Komitetu UNESCO MAB-5. Łódź. s: 85-90.

  11. Malak P. 2004. Wpływ Zbiornika Włocławskiego na stan bakteriologiczno-sanitarny toni wodnej dolnej Wisły, na odcinku od Wyszogrodu do Torunia. Praca magisterska. Z-d Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii, Inst. Ekol. i Ochr. Środow. UMK.

  12. Mieszczankin T., K. Ślebioda. Wpływ ścieków przemysłowych na jakość wody Wisły. Praca w przygotowaniu.

  13. Raport o stanie środowiska województwa kujawsko-pomorskiego w roku 1998.

  14. Raport o stanie środowiska województwa kujawsko-pomorskiego w roku 2000.

  15. Raport o stanie środowiska województwa kujawsko-pomorskiego w roku 2002

  16. Szynkowska J. 2004. Stan bakteriologiczno-sanitarny osadów dennych dolnej Wisły na odcinku Wyszogród – Toruń. Praca magisterska. Z-d Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii, Inst. Ekol. i Ochr. Środow. UMK.

  17. Żbikowski J. 1995. Struktura populacji pelofilnego makrozoobentosu Zbiornika Włocławskiego, praca doktorska, UMK, Zakład Hydrobiologii.




1 Przedstawione w tym rozdziale propozycje będą przedmiotem odrębnej, specjalistycznej publikacji.






©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna