Wyniki badań klapowisk w rejonie południowo-wschodniego Bałtyku- projekt ECODUMP
Grażyna Dembska1, Grażyna Pazikowska-Sapota1, Łukasz Zegarowski1, Małgorzata Litwin1, Katarzyna Galer-Tatarowicz1, Monika Michałek2, Benedykt Hac3, Sergej Suzdalev4, Nerijus Blazauskas4, Barbara Aftanas1
1Instytut Morski w Gdańsku, Zakład Ochrony Środowiska, ul. Długi Targ 41/42; 80-830 Gdańsk;
grazyna.dembska@im.gda.pl
2Instytut Morski w Gdańsku, Zakład Ekologii Wód,
3Instytut Morski w Gdańsku, Zakład Oceanografii Operacyjnej
4 Costal Research and Planning Institute, Klaipeda University, LITHUANIA
Wstęp
Umożliwienie bezpiecznego korzystania z obiektów wodnych takich jak porty, stocznie, tory wodne, oraz ograniczanie ryzyka wystąpienia powodzi, wymusza prowadzenie prac pogłębiarskich związanych z czerpaniem osadów dennych. W rejonie Morza Bałtyckiego jest ponad 200 komercyjnych portów. W najbliższej przyszłości prawdopodobnie ilość portów nie wzrośnie, jednakże z uwagi na to, że przewiduje się wzrost morskiego transportu towarowego i kontenerowego (według HELCOM o 64% do roku 2020, oraz podwojenie do roku 2030 – o ile ten trend będzie się utrzymywał) można przewidywać, że istniejące porty ulegną rozbudowie (Ołdakowski, 2010; Helcom, 2009). Utrzymanie parametrów nawigacyjnych torów wodnych oraz głębokości przy nabrzeżach, remonty lub odtwarzanie nabrzeży i terminali istniejących oraz budowa nowych, związane jest z koniecznością przeprowadzania prac czerpalnych. Można więc przewidywać, że w najbliższym czasie zwiększy się ilość wydobywanego urobku czerpalnego w portach w rejonie Morza Bałtyckiego. Jedną z częstych metod zarządzania urobkiem czerpalnym jest jego deponowanie w otwartej toni wodnej, zwane „klapowaniem” (Dembska i in.2004). Usuwanie wielu milionów ton osadów do środowiska morskiego wywołuje liczne obawy na arenie międzynarodowej gdyż może stanowić poważne zagrożenie dla równowagi danego ekosystemu. Jednym z zagrożeń wynikających z klapowania osadów jest wysokie ryzyko uwolnienia do środowiska morskiego toksycznych związków pochodzenia antropogenicznego oraz substancji biogenicznych. W południowo-wschodniej części Morza Bałtyckiego istnieje obecnie ponad 20 klapowisk, z czego ok. 9 znajduje się w rejonie polskich wód terytorialnych – rys.1.
Rys. 1. Lokalizacja klapowisk w rejonie polskich wód terytorialnych
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki kompleksowych badań (geofizycznych, fizyczno-chemicznych oraz biologicznych) osadów w rejonie wybranych klapowisk w ramach projektu ECODUMP („Application of ecosystem principles for the location and management of offshore dumping sites in SE Baltic region” WTPB.02.01.00-72-016/10 w programie Południowy Bałtyk, Współpraca Transgraniczna 2007-2013). Badania te, pozwoliły na rozpoznanie procesów zachodzących w czasie deponowania oraz składowania urobku czerpalnego. Były one wykorzystane do próby stworzenia modelu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń (a w szczególności drobnych frakcji) z osadu deponowanego do toni wodnej.
Równolegle na podstawie tych badań oraz modelu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń zostały opracowane: Założenia do programu monitoringu i kontroli klapowisk oraz Przewodnik do wyznaczania nowych miejsc klapowania urobku.
1. Materiał do badań
Szczegółowymi badaniami objęto obszary dwóch klapowisk zlokalizowanych w wodach przybrzeżnych Polski (klapowisko Gdynia – w rejonie Zatoki Gdańskiej) oraz Litwy (III Klapowisko)- rys. 2.
Szczecin - Świnoujście
Kołobrzeg
Darłowo
Ustka
Łeba
Gdańsk Gdynia
DTC
Rys. 2 Lokalizacja Klapowiska Gdynia w Zatoce Gdańskiej oraz Klapowiska III w wodach przybrzeżnych Litwy
W rejonie klapowisk przeprowadzono badania batymetryczne oraz sonarowe. W oparciu o wyniki tych badań wytypowano siatkę poboru próbek wód oraz osadów dennych do badań biologicznych oraz fizyczno-chemicznych.
Próbki wody pobierano z warstwy powierzchniowej oraz przydennej. W pobranych próbkach wody oznaczono: zawiesinę, temperaturę, zasolenie, pH, tlen rozpuszczony, substancje biogeniczne (PO43-, Ptot, NH4, Ntot, NO2-, NO3-), ChZTCr, BZT5, indeks oleju mineralnego, WWA, PCB, metale.
Osady do badań fizyczno-chemicznych pobierano sondą wibracyjną. W oparciu o opis makroskopowy, wydzielono z pobranych rdzeni jednolite geologicznie fragmenty (odcinki), w których przeprowadzono następujące analizy: gęstość objętościowa, wilgotność, straty prażenia, azot ogólny, fosfor ogólny, metale (As, Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Cr, Hg, Ca, Mg, Al, Fe, Li, Hg), WWA, PCB, oleje mineralne, tributylocynę oraz w wybranych próbkach dioksyny.
Próbki do badań biologicznych były pobierane w tych samych punktach w których pobierano próbki osadów do badań fizyczno-chemicznych. Analiza była przeprowadzona zgodnie ze standardowymi procedurami stosowanymi w międzynarodowym Programie Monitoringu Bałtyku (HELCOM, 1988; Osowiecki i Błeńska 2010). W badanym materiale wykonano identyfikację taksonomiczną, oznaczono liczebność oraz biomasę. Taksonomiczna identyfikacja została przeprowadzona zgodnie z ERMS (The European Register of Marine Species), (Costello i in., 2001). Analizę składu gatunkowego przeprowadzono przy użyciu mikroskopu stereoskopowego oraz specjalistycznych kluczy do oznaczania gatunku. Po rozdzieleniu na taksony (każdy w innej szalce) policzono wszystkie osobniki danego taksonu.
Po odsączeniu osobników danego taksonu na bibule filtracyjnej, oznaczono ich biomasę ważąc na wadze analitycznej z dokładnością 0,001g (małże ważono z muszlami).
2. Wyniki badań
W przybrzeżnych wodach Morza Bałtyckiego w Polsce, Obwodzie Kaliningradzkim (Rosja) oraz na Litwie jest zlokalizowanych 15 klapowisk, różniących się obszarem, odległością od
III
Klaipeda IV
portów, ilością zdeponowanego osadu oraz głębokością. Na wymienionych klapowiskach zdeponowanych jest ok. 60 mln m3 osadów dennych z kanałów portowych oraz torów podejściowych do portów.
Największym klapowiskiem w omawianym obszarze jest klapowisko III (13,8 km2) zlokalizowane w wodach Litewskich, na którym zdeponowano około 20 mln m3 urobku czerpalnego.
W Polsce na dziewięciu klapowiskach zostało zdeponowanych ok. 22 mln m3 urobku czerpalnego z kanałów portowych oraz torów podejściowych do portów.
Osady denne zgromadzone na Klapowisku Gdynia to głównie piaski drobnoziarniste i muliste z niewielkimi kęsami gliny, natomiast osady wokół klapowiska to głównie muły z niewielką ilością piasków drobnoziarnistych i iłów. Natomiast na litewskim klapowisku III są zdeponowane osady wszystkich typów litologicznych.
Podwyższone stężenie Pb, Hg, WWA, PCB oraz olejów mineralnych w osadach dennych w rejonie klapowiska Gdynia może wskazywać na ropopochodne źródło zanieczyszczeń w tym rejonie. W przypadku klapowiska III najwyższe stężenia WWA oraz PCB były obserwowane poza obszarem klapowiska, co może wskazywać na inne źródło zanieczyszczenia tymi substancjami badanego obszaru.
W przypadku obu klapowisk (w Polsce i na Litwie) nie stwierdzono przekroczenia wartości granicznych dla badanych zanieczyszczeń zarówno w toni wodnej jak i w osadach dennych z badanego rejonu.
Badania biologiczne Klapowiska Gdynia nie wykazały znaczących zmian w strukturze ilościowej ani jakościowej makrozoobentosu, które mogłyby być związane z działalnością klapowiska. Wprawdzie stan ekologiczny całego badanego obszaru w oparciu o makrozoobentos został oceniony jako ‘słaby’ ale podobne wartości wskaźnika B są stwierdzane w całej zewnętrznej części Zatoki Puckiej.
3. Podsumowanie
Deponowanie urobku czerpalnego na klapowiskach wiąże się zawsze z oddziaływaniem na środowisko morskie. Jednakże wpływ ten może zostać ograniczony lub zniwelowany, jeśli prowadzenie tego procesu będzie się odbywało pod kontrolą oraz z zachowaniem zaleceń, które uwzględniają wszystkie elementy środowiska morskiego w ramach integralnego zarządzania materiałem pochodzącym z pogłębiania (Dembska i in.
2012; Boniecka i in. 2014; Sapota i in., 2014;).
Literatura
Boniecka H., Staniszewska M., Sapota G., Dembska G., Suzdalev S., 2014 r. Przewodnik do wyznaczania nowych miejsc pod klapowiska, Inst. Morski w Gdańsku, drukarnia WL, Gdańsk, ISBN 978-83-62438-21-1
Costello M. K., Emblow C. S., White R. 2001. European register of marine species. A check list of the marine species in Europe and a bibliography of guides to their identification.
Patrimoines Naturels 50: 1-463.
Dembska G., Grynkiewicz M., Wiśniewski S., Aftanas B., 2004, Fizyczno -chemiczne rozpoznanie stanu Klapowiska Gdańsk, jako miejsca deponowania urobku czerpalnego z akwenów morskich, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, vol. 37, nr 1, styczeń – luty 2004, s. 10-19.
Dembska G., Sapota G., Bogdaniuk M., Blazauskas N., Suzdalev S., Zegarowski L., Hac B., Aftanas B., 2012, Preliminary results of the analysis of dumping sites in SE Baltic region on example of Gdynia dumping site , IEEE Xplore Digital Library, Baltic International Symposium (BALTIC), 2012 IEEE/OES, Klaipeda, 08-11.05.2012, Lithuania, Digital Object Identifier: 10.1109/BALTIC.2012.6249213, s. 1-7, (ISSN: 2150-6027, Print ISBN:
978-1-4673-1413-8)
HELCOM 1988, Guidelines for the Baltic Monitoring Programme for the Third Stage.
Helsinki Commission, Baltic Sea Envir. Proc. 12 D.
Helcom, 2009,. Ensuring safe Shipping in the Baltic
Osowiecki A., Błeńska M. 2010, Makrobezkręgowce bentosowe [w:] Przewodniki metodyczne do badań terenowych i analiz laboratoryjnych fitoplanktonu, innej flory wodnej i makrobezkręgowców bentosowych w wodach przejściowych i przybrzeżnych.
Biblioteka Monitoringu Środowiska. Inspekcja Ochrony Środowiska, Wyd. Nauk. Inst.
Technologii Eksploatacji – PIB, Radom. ISBN 978-83-61227-36-6.: 65-84.
Ołdakowski B., 2010, General Secretary, Baltic Port Organization. April, 2010.
Sapota G., Dembska G., Michałek M., Suzdalev S., Blazauskas N., 2014 r. Założenia do programu monitoringu klapowisk, Inst. Morski w Gdańsku, drukarnia WL, Gdańsk
