|
8.
|
Wielkość depozytu wnoszonego z opadami atmosferycznymi na terenach leśnych na SPO MI
Anna Kowalska
Skład chemiczny opadów
Cechą charakteryzującą chemizm opadów jest przewodność elektrolityczna właściwa (EC), będąca pośrednio miarą ogólnej zawartości zdysocjowanych soli. W 2014 r. średnie roczne wartości przewodności opadów zawierały się w przedziale od 12,3 do 26,9 S·cm-1. Niskie średnie roczne przewodności opadów notowano w rejonach górskich, gdzie opady były najwyższe: w Szklarskiej Porębie i Piwnicznej (poniżej 15 SS·cm-1), w Zawadzkiem, Strzałowie, Birczy, Białowieży Chojnowie i Suwałkach (do 15 dS·cm-1 W Gdańsku, Krotoszynie i Łącku i mieściła się w zakresie 20,4-21,5 2S·cm-1. Najwyższe stężenie substancji w opadach odnotowano w Kruczu (26,9 oS·cm-1).
Depozcja roczna
 |
|
Rys. 18
.
Suma opadu bezpośredniego [mm] (prawa oś) oraz udział depozytu w sezonie letnim (V-X) i zimowym (I-IV, XI-XII) na SPO MI w 2014 roku. * dane dla Nadleśnictwa Zawadzkie od stycznia do października, **brak danych z października dla Nadleśnictwa Suwałki
|
Roczny depozyt jonów: azotu całkowitego, jonów wodorowych, chlorków, siarki w formie siarczanu (VI), wapnia, sodu, potasu, magnezu, żelaza, glinu, manganu i metali ciężkich wahał się w granicach od 17,6 do 36,0 kg·ha-1 (Tab. 9). W Białowieży, Birczy i Kruczu wynosił niemal tyle samo co w roku 2013 (99%-103%), w Gdańsku, Zawadzkiem, Krotoszynie dużo mniej (od 59 do 76%), na pozostałych powierzchniach stanowił od 80% do 92% wielkości z roku 2013.
Najmniejszą ilość jonów zdeponowały opady w Nadl. Suwałki (17,4 kg·ha-1), dość niską – w Strzałowie (18,4 kg·ha-1) i w Piwnicznej (20,3 kg·ha-1). W Kruczu oraz w rejonach górskich (w Birczy i Szklarskiej Porębie) depozyt przekroczył 31 kg·ha-1.
W Szklarskiej Porębie i Krotoszynie suma depozycji w okresie zimowym była wyższa niż w okresie letnim, stanowiąc odpowiednio 52% i 58% depozycji rocznej. Natomiast na większości SPO MI (z wyjątkiem Zawadzkiego, gdzie pomiary prowadzono przez 10 m-cy), depozyt okresu letniego miał większy udział (od 51% do 62%) w sumie rocznej niż depozyt okresu zimowego. Duży depozyt okresu letniego wynikał częściowo z przewagi opadów w okresie letnim, na miesiące letnie przypadało od 54% do 76% sumy rocznej opadu, z wyjątkiem Łącka, gdzie miesiące zimowe i letnie otrzymały w sumie równe ilości opadów.
Tabela 9.
Depozyt roczny [kg·ha-1] (bez RWO) wniesiony z opadami na SPO MI w 2014 r.
|
Nr SPO
|
206
|
212
|
312
|
405
|
513
|
203
|
701
|
801**
|
322
|
326
|
116
|
804
|
|
Nadleśnictwo
|
Strzałowo
|
Białowieża
|
Krucz
|
Chojnów
|
Zawadzkie*
|
Suwałki **
|
Szklarska
Poręba
|
Piwniczna
|
Krotoszyn
|
Łąck
|
Gdańsk
|
Bircza
|
|
Gatunek panujący
|
Sosna
|
Świerk
|
Dąb
|
Buk
|
|
Opad [mm]
|
528
|
647
|
578
|
606
|
607
|
392
|
1110
|
906
|
533
|
472
|
532
|
832
|
|
H+
|
0,021
|
0,022
|
0,041
|
0,035
|
0,033
|
0,007
|
0,115
|
0,088
|
0,038
|
0,027
|
0,036
|
0,037
|
|
Cl-
|
1,80
|
2,08
|
4,34
|
2,48
|
2,61
|
2,12
|
5,06
|
2,10
|
3,21
|
2,88
|
5,39
|
2,44
|
|
N-NO3-
|
2,26
|
2,68
|
5,18
|
2,79
|
2,09
|
1,91
|
4,38
|
2,60
|
2,64
|
2,76
|
3,52
|
3,76
|
|
S-SO42-
|
2,79
|
3,08
|
4,35
|
4,02
|
4,12
|
2,16
|
5,33
|
4,35
|
3,75
|
3,93
|
2,97
|
5,68
|
|
N-NH4+
|
4,74
|
3,66
|
7,85
|
5,38
|
4,06
|
3,37
|
5,75
|
3,47
|
5,11
|
4,52
|
2,95
|
7,62
|
|
Ca
|
2,33
|
7,94
|
5,51
|
4,20
|
3,95
|
3,71
|
3,57
|
2,82
|
2,80
|
4,26
|
5,27
|
5,48
|
|
Mg
|
0,35
|
1,15
|
0,60
|
0,52
|
0,35
|
0,57
|
0,51
|
0,31
|
0,47
|
0,40
|
0,59
|
0,49
|
|
Na
|
1,43
|
1,93
|
2,79
|
1,90
|
1,65
|
1,60
|
4,38
|
1,82
|
2,22
|
1,81
|
3,57
|
1,81
|
|
K
|
1,07
|
1,71
|
1,97
|
2,24
|
0,75
|
0,87
|
0,98
|
1,10
|
2,23
|
1,34
|
1,73
|
1,38
|
|
Fe
|
0,042
|
0,031
|
0,058
|
0,050
|
0,041
|
0,019
|
0,069
|
0,045
|
0,048
|
0,039
|
0,058
|
0,064
|
|
Al
.
|
0,040
|
0,038
|
0,078
|
0,051
|
0,049
|
0,019
|
0,076
|
0,040
|
0,051
|
0,052
|
0,066
|
0,063
|
|
Mn
|
0,033
|
0,056
|
0,061
|
0,040
|
0,046
|
0,020
|
0,036
|
0,067
|
0,066
|
0,061
|
0,061
|
0,050
|
|
Cd
|
0,078
|
0,001
|
0,001
|
0,001
|
0,002
|
0,000
|
0,001
|
0,001
|
0,001
|
0,001
|
0,001
|
0,001
|
|
Cu
|
0,013
|
0,036
|
0,021
|
0,021
|
0,014
|
0,008
|
0,041
|
0,021
|
0,019
|
0,024
|
0,013
|
0,019
|
|
Pb
|
0,006
|
0,006
|
0,006
|
0,007
|
0,010
|
0,004
|
0,011
|
0,010
|
0,007
|
0,007
|
0,006
|
0,009
|
|
Zn
|
0,134
|
0,226
|
0,230
|
0,172
|
0,189
|
0,117
|
0,280
|
0,233
|
0,173
|
0,170
|
0,153
|
0,227
|
|
RWO
|
13,0
|
34,6
|
24,0
|
23,2
|
26,0
|
12,3
|
15,4
|
13,8
|
21,0
|
20,5
|
15,8
|
21,6
|
|
Ntot
|
8,28
|
8,62
|
15,90
|
10,60
|
7,61
|
6,44
|
11,50
|
7,27
|
9,46
|
8,79
|
7,98
|
13,40
|
|
Depozyt całkowity
|
18,4
|
26,9
|
36,0
|
26,3
|
21,4
|
17,6
|
31,9
|
20,3
|
24,5
|
23,8
|
27,9
|
31,1
|
RWO – rozpuszczony węgiel organiczny,
Ntot
– azot całkowity, * - brak danych z listopada i grudnia, ** - brak danych z października.
Pomiędzy SPO MI wystąpiły istotne różnice w depozycji H+, Cl-, NO3-, SO42-, Ca, Mg, Na, Fe, Al, Mn, rozpuszczonego węgla organicznego (RWO) i pojemności zobojętniania kwasów (ANC). Wyniki testów statystycznych wskazują, że powierzchnie w Strzałowie i Suwałkach istotnie różnią się od pozostałych. Na obu powierzchniach depozyt wnoszony z opadami był niższy niż w pozostałych lokalizacjach. W Szklarskiej Porębie i Piwnicznej położonych na terenach górskich wystąpiła mniejsza pojemność zobojętniania kwasów (ANC) niż na powierzchniach Polski północno-wschodniej (w Suwałkach, Białowieży i Gdańsku) oraz istotnie większa depozycja jonów H+ niż w Suwałkach.
Depozyt pierwiastków śladowych
Sumaryczny depozyt składników śladowych, tj. żelaza, manganu, glinu oraz metali ciężkich: cynku, miedzi, kadmu i ołowiu w kg·ha-1 wynosił od 1,1% do 2,1% depozytu rocznego. Na metale ciężkie, wśród których ilościowo dominował cynk, przypadło od 0,6% do 1,3%, tj. od 0,13 do 0,33 kg·ha-1·rok-1.
Największe ilości metali ciężkich otrzymała Szklarska Poręba (0,33 kg·ha-1·rok-1), niewiele niższe: Białowieża (0,27 kg·), Krucz, Bircza i Piwniczna (po 0,26 kg·). Od 0,20 do 0,23 kg·ha-1·rok-1 otrzymały powierzchnie w Krotoszynie, Łącku, Chojnowie, Zawadzkiem i Strzałowie, w Gdańsku 0,17 kg·ha-1·rok-1 a w Suwałkach 0,13 kg·ha-1·rok-1.
Wyniki depozycji metali ciężkich obarczone są stosunkowo dużą niepewnością, wynikającą po pierwsze z problemów analitycznych oznaczeń na poziomie stężeń śladowych, po drugie – i zapewne najważniejsze – ze stosowanej metodyki pobierania próbek.
Właściwości kwasowo-zasadowe wód opadowych
 |
|
Rys. 19
.
Średnie pH roczne, sezonu letniego (V-X) i zimowego (I-IV i XI-XII) na SPO MI w 2014 r. w opadach na otwartej przestrzeni. *dane dla Nadleśnictwa Zawadzkie od stycznia do października, **brak danych z października dla Nadleśnictwa Suwałki.
|
Średnie miesięczne pH opadów mieściło się w granicach od 4,0 do 7,1. Minimalną wartość osiągnęło w Łącku w lutym a maksymalną w Białowieży w kwietniu.
Udział miesięcznych opadów o pH niższym od 5,0 wyniósł 30%, mniej niż w ubiegłych latach (42% w 2010 r., 36% w 2011 r. i 39% w 2012 r., 43% w 2013 r.). Opady o pH niższym od 5,0 przeważały zimą.
Najwyższa kwasowość opadów, mierzona średnią roczną wartością pH, wystąpiła w nadleśnictwach rejonów górskich (w Szklarskiej Porębie i Piwnicznej (pH=5,0) (Rys. 19). Również stosunkowo niskie średnie pH opadów, między 5,2 a 5,3 odnotowano w Gdańsku oraz w Polsce centralnej: w Nadl. Krucz, Krotoszyn, Łąck, Chojnów i Zawadzkie. Niższa kwasowość opadów występowała w Birczy, Strzałowie, i Białowieży (pH 5,4-5,5).
Zasadowość opadów bezpośrednich w większości próbek miesięcznych nie przekraczała 84 μeq·dm-3. Średnio rocznie najniższą zasadowością charakteryzowały się opady w nadleśnictwach rejonów górskich w Piwnicznej i Szklarskiej Porębie, a także na ziemi śląskiej, w Zawadzkiem i w Gdańsku (od 5,80, do 14,3 μeq·dm-3). W Łącku, Krotoszynie, Birczy, Strzałowie i Chojnowie średnia roczna nie przekraczała 29 μeq·dm-3, w Kruczu wyniosła 32,5, w Suwałkach – 40,1, a w Białowieży osiągnęła 47,1 μeq·dm-3·rok-1.
 |
|
Rys. 20
.
Pojemność zobojętniania kwasów (ANC) [μeq·dm-3] w opadach na otwartej przestrzeni na SPO MI średnio rocznie, średnio w okresie zimowym (I-IV i XI-XII) i letnim (V-X) w 2014 r. *dane dla Nadleśnictwa Zawadzkie od stycznia do października; **brak danych z października dla Nadleśnictwa Suwałki.
|
Ujemne wartości ANC są wskaźnikiem nadmiarowej ilości jonów mocnych kwasów w opadach, zaś dodatnie – nadmiarowej ilości mocnych zasad. Na SPO MI 85% miesięcznych opadów przyjmowało ujemne wartości ANC. W okresie zimowym aż w 93% próbek opadów ANC było niższe od zera, podczas gdy latem odsetek ten wynosił 77%. Na wszystkich powierzchniach ANC półrocza zimowego było niższe niż w półroczu letnim (Rys. 20).
Dodatnimi wartościami ANC charakteryzowała się powierzchnia w Białowieży średnio w całym roku i w okresie letnim oraz Suwałki w okresie letnim. Na pozostałych powierzchniach w obu półroczach ANC było ujemne, a niskie średnie roczne wystąpiły w Kruczu, Łącku, Krotoszynie, Birczy i Szklarskiej Porębie (od -46,3 do -31,7 μeq·dm-3·rok-1).
Udział w depozycie jonów o charakterze zakwasza-jącym (SO42-, NO3-, Cl- i NH4+) wynosił od 54% do 67%. Najmniejszy udział tych jonów stwierdzono w Białowieży (46%), niewiele wyższy w Gdańsku (54%) i Suwałkach (58%). Wyższy udział jonów zakwaszających (59%) miały opady w Chojnowie, na pozostałych powierzchniach wynosił on od 62% do 67%. – Rys. 21. W Białowieży, Gdańsku i Suwałkach udział jonów o charakterze zasadowym w depozycie (od 33% do 41%) był wyższy niż w pozostałych lokalizacjach. Szczególnie niski udział jonów zasadowych (od 22% do 23%) występował w Szklarskiej Porębie, Birczy, Piwnicznej i Strzałowie.
 |
|
Rys. 21
.
Ładunek jonów [kmolc·ha-1] oraz stosunek depozytu jonów kwasotwórczych do zasadowych w opadach na otwartej przestrzeni na SPO MI w 2014 r. *dane dla Nadl. Zawadzkie od stycznia do października; **brak danych z października dla Nadl. Suwałki.
|
Roczny depozyt jonów: azotu całkowitego, jonów wodorowych, chlorków, siarki w formie siarczanu (VI), wapnia, sodu, potasu, magnezu, żelaza, glinu, manganu i metali ciężkich wahał się w granicach od 17,6 do 36,0 kg·ha-1.
Sumaryczny depozyt składników śladowych (żelaza, manganu, glinu) oraz metali ciężkich (cynku, miedzi, kadmu i ołowiu) wynosił od 1,1% do 2,1% depozytu rocznego, wyrażonego w kg·ha-1. Na metale ciężkie, wśród których ilościowo dominował cynk, przypadło od 0,6% do 1,3%, tj. od 0,13 do 0,33 kg·ha-1·rok-1.
W całkowitym depozycie wyrażonym sumą ładunku molarnego, jony o charakterze zakwaszającym (SO42-, NO3-, Cl- i NH4+) stanowiły od 54% do 67%.
Podobnie jak w roku ubiegłym, jedynie w Białowieży udział jonów o charakterze zakwaszającym nie przekraczał połowy całkowitego depozytu (43%). Szczególnie niski udział jonów zasadowych (22-23%) występował w Szklarskiej Porębie, Birczy, Piwnicznej i Strzałowie.
|
