www.pgi.gov.pl

Praca wykonana przy pomocy finansowej

Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska
i Gospodarki Wodnej
www.nfosigw.gov.pl

www.wigry.win.pl

SKŁAD CHEMICZNY WÓD I OSADÓW 
Z WYBRANYCH RZEK Z WIGIERSKIEGO PARKU NARODOWEGO
I REJONU SUWAŁK ORAZ OSADÓW JEZIORA WIGRY

Zdzisław M. Migaszewski, Agnieszka Gałuszka

Kielce, maj 2003 r.

Głównym celem niniejszych badań było ustalenie chemizmu i jakości wód rzek: Czarnej Hańczy, Piertanki, Kamionki i Wiatrołuży, ze szczególnym uwzględnieniem rozkładu koncentracji metali ciężkich (w tym ołowiu) wzdłuż rzeki Czarnej Hańczy – od SE granic parku w kierunku Suwałk i NW od miasta. Dokonano również oceny stopnia zanieczyszczenia osadów jeziora Wigry oraz wyznaczenia lokalnego tła geochemicznego oznaczonych pierwiastków.

Próbki wód i osadów rzecznych oraz osadów jeziora Wigry pobrano w czerwcu 2002 r. Lokalizację punktów opróbowania podano na rycinie 1, a ich dokumentację fotograficzną w załączniku I (fot. 1-18). Skład chemiczny wód wybranych cieków z Wigierskiego Parku Narodowego i okolic przedstawiono w tabelach 1 i 2, natomiast osadów rzecznych i jeziornych odpowiednio w tabelach 3-5.

Ryc. 1. Lokalizacja punktów opróbowania wód i osadów na obszarze Wigierskiego Parku Narodowego i okolic

Lokalizacja obszaru badań

Obszar badań, obejmujący jezioro Wigry wraz z jego głównymi dopływami, jest usytuowany w NE części województwa podlaskiego. Jezioro Wigry stanowi centralną część Wigierskiego Parku Narodowego (ryc. 1).

Misa jeziora składa się z dwóch rynien o przebiegu NW–SE, połączonych równoleżnikowym zagłębieniem moreny dennej (Ber, 1998). Jezioro jest akwenem bardzo zróżnicowanej pod względem batymetrycznym i morfologicznym misy jeziornej. W jego skład wchodzą (od północy w kierunku południowym i zachodnim): Plos Wigierski (Północny), Plos Szyja, Plos Zakątowski (Ploso Środkowe), Plos Bryzgłowski (Ploso Zachodnie) i Zatoka Wigierki.

Jezioro Wigry jest naturalnym kolektorem dla różnych związków chemicznych transportowanych przez dopływy, w tym Czarnej Hańczy od strony zachodniej, z tego też względu interesujące jest porównanie osadów jeziornych i rzecznych. Pobranie osadów jeziornych z różnych głębokości umożliwia z kolei porównanie koncentracji pierwiastków śladowych w osadach współczesnych i kopalnych. W tych ostatnich rejestruje się lokalne tło geochemiczne dla danego typu osadów – swoisty poziom odniesienia z którym można porównywać wszystkie przyszłe pomiary koncentracji określonych pierwiastków.

Metodyka badań

W ramach prac polowych dokonano pomiarów podstawowych parametrów fizykochemicznych (pH, potencjału redoks, przewodnictwa elektrolitycznego właściwego i temperatury) na próbkach rzeczywistych wód przy użyciu odpowiednich przenośnych urządzeń firmy ELMETRON. Kolejno próbki wody pobrano do butelek polietylenowych w celu wykonania oznaczeń laboratoryjnych (według zaleceń opracowanych dla Mapy Geochemicznej Europy – Tarvainen & Salminen, 1997):

• 500 ml (niefiltrowana i nieutrwalona) do analizy na aniony metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), w tym Br^-, Cl^-, F^-, SO (z detektorem konduktometrycznym) a NO, NO (z detektorem UV); metodą spektrofotometryczną – zasadowość ogólną (spektrofotometr SLANDI) i NH (spektrofotometr-UV-vis);

• 30 ml (filtrowana i utwalona – po 1,5 ml HCl 1+1) do oznaczeń pierwiastków śladowych przy użyciu spektrometrii emisyjnej z indukcyjnie sprzężoną plazmą (ICP-AES) (spektrometr firmy Jobin-Yvon – model PANORAMA, plazmą poziomą);

Próbki osadów rzecznych pobierano ze strefy nurtu, a następnie przesiewano na mokro do frakcji poniżej 0,15 mm in situ. Każda próbka osadu składała się z kilkunastu próbek cząstkowych, przy czym wody pobierano wcześniej niż osady. Próbki osadów z jeziora Wigry pobrano w 5 punktach (ryc. 2; zał. I – fot. 9-18) przy użyciu próbnika rurowego. Próbki pobierano ze strefy powierzchniowej osadu (0–13 cm) oraz z głębokości kilkudziesięciu centymetrów (tab. 4). Współrzędne wszystkich punktów opróbowania określono na podstawie Global Positioning System (GPS 12XL GARMIN Olathe, KS, USA) z dokładnością do ±5 m (załącznik I).

Próbki wody i osadów przechowywano w temperaturze odpowiednio około 4°C i -4°C, a następnie przewieziono do Centralnego Laboratorium Chemicznego Państwowego Instytutu Geologicznego w Warszawie w dniu 28.06.2002 r.

Wysuszone próbki osadów, po kwartowaniu, utarto w automatycznym młynku agatowym firmy Fritsch do frakcji poniżej 0,068 mm, a następnie trawiono przy użyciu wody królewskiej (HCl-HNO₃ – 3:1). Próbki roztwarzano przez 1 godz. w polietylenowych naczyniach otwartych ogrzewanych do temp. 95⁰C, w aluminiowych blokach grzejnych.

Próbki osadów poddano analizom na zawartość 29 pierwiastków śladowych przy użyciu spektrometru do emisji atomowej z indukcyjnie sprzężoną plazmą – Jobin-Yvon model JY 70 PLUS (z plazmą pionową). Arsen oznaczono metodą ICP-AES i generacji wodorków (HGAAS), natomiast rtęć odpowiednio metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS) z amalgamacją (analizator rtęci AMA 254 ALTEC). Zawartość całkowitego węgla organicznego (TOC) określono na drodze automatycznego miareczkowania kulometrycznego, stosując urządzenie Coulomat 702 C/S firmy Ströhlein (Niemcy). Wartość pH w osadach oznaczono na pehametrze PH 204 firmy Slandi (Polska).

Jakość wód ustalono na podstawie klasyfikacji śródlądowych wód powierzchniowych (Rozporządzenie Ministra OŚZNiL, 1991). W przypadku osadów jako kryterium jakości przyjęto wytyczne U.S. Environmental Protection Agency (1977) i Canadian Council of Ministers of the Environment (1995).