| |
2. Stacja monitoringu Akademii
Świętokrzyskiej - stacja bazowa ZMŚP Święty
Krzyż
2.2. Omówienie wyników
Warunki meteorologiczne
Stacja Bazowa Św. Krzyż, położona na wysokości 513,5 m n.p.m., jest drugą po stacji meteorologicznej na Św.Krzyżu (595 m n.p.m.) stacją, która reprezentuje warunki górskie w regionie Gór Świętokrzyskich. Z badań Kłysika [1974] wynika, że rejestrowane na Stacji Bazowej Św. Krzyż dane są reprezentatywne dla wzniesień i pasm górskich regionu świętokrzyskiego.
Temperatura i wilgotność
Temperatury powietrza należą do najbardziej wyraźnych i odczuwalnych elementów meteorologicznych. W roku 2000 średnia roczna temperatura powietrza wynosiła 7,9oC i była wyższa o 1,3 oC w stosunku do roku 1999 i o 2,2 oC w stosunku do wielolecia 1955-1989, były to wartości wyższe o 0,9oC.
Wilgotność względna powietrza zależy głównie od temperatur powietrza. Surowe warunki termiczne panujące w otoczeniu Stacji wpływają na podwyższenie wartości tego elementu. Średnia roczna wilgotność względna wynosiła w 2000 r. 82,0%, co jest wartością zbliżoną do średniej wieloletniej. Najwyższą średnią wartość wilgotności względnej powietrza odnotowano w listopadzie (92,0%), najniższą w maju (70,0%).
Opady.
W roku 2000 na stacji meteorologicznej Św. Krzyż zarejestrowano 181 dni z opadem. Łącznie w ciągu roku zanotowano 804,5 mm opadu, co jest wartością niższą od średniej z wielolecia 1955-1989 o 23,5 mm. Największe opady, wynoszące 197,1 mm, zanotowano w lipcu, najmniejsze w październiku 3,9 mm.
Charakterystyka termiczno-opadowa wskazuje, że rok 2000 był rokiem najcieplejszym spośród minionego siedmiolecia 1994-2000 (rys.60).
Prędkość i kierunek wiatru.
Poziome i pionowe ruchy mas powietrza mają bezpośredni
i decydujący wpływ na proces rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń. Ze względu na przenoszenie zanieczyszczeń pochodzących z dalszych źródeł emisji przez wiatry górne (geostroficzne), warunki anemometryczne Stacji omówione zostaną na podstawie notowań z poziomu 30 m, to jest ponad dachem koron drzewostanów bukowych. W roku 2000 średnia roczna prędkość wiatru wynosiła 3,8 m·s-1. Najniższe średnie miesięczne prędkości wiatru zarejestrowano w maju (2,1 m·s-1), największe w lutym (5,1m·s-1).
Zanieczyszczenie powietrza i opadów
Imisja jest końcową fazą funkcjonowania wyemitowanych do atmosfery i transmitowanych związków gazowych i cząstek stałych, podczas której przechodzą one z powietrza atmosferycznego do roślin, gleb i wód powierzchniowych [Glatzel 1983, Kowalkowski 1988]. Znajomość rodzaju, przyczyn, rozmiarów i dynamiki zanieczyszczeń powietrza jest podstawą ukierunkowanych zabiegów, mających na celu przywrócenie i dalsze zachowanie czystości powietrza atmosferycznego.
Rejestrowane w Stacji Bazowej Św. Krzyż średnie miesięczne stężenia SO2 wahały się od 7,2 do 21,5 µg·m-3 wykazując wyraźną sezonową dynamikę, związaną z działalnością bytową człowieka. Podobną dynamikę wykazują NO2, CO i pył zawieszony. Średnie roczne stężenie badanych zanieczyszczeń od 1994 roku wykazuje stałą tendencję spadkową (tabela
100), co świadczy o poprawiającym się stanie sanitarnym powietrza w centralnej części Gór Świętokrzyskich. Jedynie stężenia ozonu z wartościami średnimi miesięcznymi od 27,7µg·m-3 w grudniu do 89,8µg·m-3 w kwietniu utrzymują się na wysokim poziomie. W roku 2000 ilość dni z przekroczeniami dopuszczalnych wartości stężeń D24 dla badanych gazów stwierdzono jedynie w przypadku ozonu i było ich 122. Największą ich ilość stwierdzono w miesiącach kwiecień (23 dni) i maj (20 dni), dla SO2 wynosiła odpowiednio 9 i 3, dla NO2 nie stwierdzono przekroczeń. Ozon troposferyczny, powstający pod wpływem promieniowania słonecznego na drodze fotochemicznego utleniania w obecności NO2 i SO2, powoduje uszkodzenia chlorofilu w organach asymilacyjnych drzew liściastych i iglastych, co powoduje zmniejszenie zdolności roślin do wytwarzania asymilatów.
Obecność zanieczyszczeń w powietrzu decyduje o występowaniu w masywie Łysogór kwaś-
nych deszczy, których średnie pH w 2000 r. wynosiło 4,86. Najniższe pH odnotowano w miesiącach luty (pH 3,97) i marzec (pH 3,92). Najwyższe wartości pH w wodach opadu bezpośredniego zanotowano w listopadzie ( pH 5,56) - rys.61.
Bezpośrednią przyczyną zakwaszenia wód opadu bezpośredniego były: siarka siarczanowa
S-SO4 i azot azotanowy N-NO3 (tabela
101). Z wodami opadu bezpośredniego w 2000 roku do gleb dostało się 2896,2 mg·m-2 S-SO4, 2419,13 mg·m-2 N-NO3, 276,75 mg·m-2 ołowiu. Wody te po przejściu przez korony drzew ulegają dodatkowemu niewielkiemu zakwaszeniu do pH 4,8 pod drzewostanem bukowym i do pH 4,33 pod drzewostanem jodłowym. Jednocześnie nastąpił proces ługowania z liści i igieł jonów Ca+Mg+K+Na, których średnie stężenie w wodzie przenikającej przez korony drzew wynosiło 46,38 mg·dm-3 w drzewostanie bukowo-jodłowym i 36,33 mg·dm-3 w drzewostanie bukowym (tabela
102). W porównaniu z zawartością tych jonów w wodzie opadu bezpośredniego, jest to 7,4-krotny wzrost stężenia w drzewostanie bukowo-jodłowym i 5,8-krotny w drzewostanie bukowym. Wody przenikając przez korony drzew spłukują osadzone tam zanieczyszczenia i stają się bardziej agresywne. O znacznym zakwaszeniu i agresywności chemicznej wód opadu podkoronowego świadczy większe w nich 4,5- i 3,0-krotnie stężenie SO4, niż w wodach opadu bezpośredniego.
Specyficzne właściwości mają wody spływające po pniach buków i jodeł. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, że średnie wartości miesięczne pH wód spływających po pniach jodeł w roku 2000 wahały się od 2,69 do 4,26 przy średniej rocznej 4,02 i pH 2,91-5,11, przy średniej rocznej pH 4,1 w wodach spływających po pniach buków (rys.62). Podobnie jak w latach poprzednich (1994-1999), zanotowano stosunkowo wysokie stężenia Cl, wynoszące w roku 2000 średnio 31,04 mg·dm-3 w wodach spływających po pniach jodeł i 20,81 mg·dm-3 w wodach spływających po pniach buków.
Wartość przewodnictwa elektrolitycznego wód spływających po korze jodeł była średnio w roku 1,47-krotnie wyższa niż w wodach spływających po korze buków, co znaczy, że jodły miały znacznie zakłócony bilans składników mineralnych. Na ogół w wodach spływających po pniach jodeł stężenie składników mineralnych było 2- do 3-krotnie wyższe, niż w wodach spływających po pniach buków.
Fizyko-chemiczne i chemiczne właściwości wód w źródłach i ciekach
Z przemywnym typem gospodarki wodnej w glebach i kwaśnymi opadami związane jest pH wód gruntowych i powierzchniowych centralnej części Gór Świętokrzyskich. W roku 2000 w źródłach (Z1, Z2) na północnym stoku Łysej Góry, w Paśmie Głównym pod gołoborzami, na wysokości powyżej 500 m n.p.m. (rys.58), średnie roczne wartości pH wynosiły od 3,94 do 4,24, z wartościami minimalnymi pH 3,62 i maksymalnymi pH 4,7 (tabela
103). W dynamice silnie kwaśnych do kwaśnych wód źródeł Z1 i Z2 zaznacza się postępujące w czasie zakwaszenie. Mniej kwaśne są wody przemywające gleby stokowej części zlewni, ze średnimi pH 4,72 w źródle Z3, położonym na wysokości 328 m n.p.m i pH 4,68-5,11 w potokach C-4, C-5 u podnóża stoku. Wskazuje to na okresowo zmienne wzbogacanie tych wód w wymywane w części stokowej zlewni z gleb zasadowe lub kwasowe składniki, w porównaniu z wodami wierzchowinowej części zlewni (tabela
104).
Przewodnictwo elektryczne właściwe wód źródeł Z1 i Z2, wynoszące w roku 2000 średnio od 9,20 do 10,10 mS.m-1 jest stosunkowo mało zróżnicowane w wierzchowinowej części zlewni. U podnóża stoku przewodnictwo wód źródła Z-3 było w okresie badań wysokie i wynosiło 43,40 mS.m-1.
Z przedstawionych danych wynika, że pH i mineralizacja przemieszczających się śródglebowo wód mogą być w dalekim stopniu zróżnicowane, nawet w obrębie niewielkiej zlewni. Zdecydowanie wyższe wartości pH i przewodnictwa odnotowano w punkcie zamykającym zlewnię (tab. 104). Jest to związane z mniejszą kwasowością gleb i ze zmianą sposobu zagospodarowania obszaru z leśnego na rolniczy w dolnej części zlewni.
Wody źródeł i potoków charakteryzowały się zróżnicowanymi stężeniami badanych pierwiastków w poszczególnych punktach zlewni. Bardzo zróżnicowane były stężenia Cl, uwarunkowane prawdopodobnie działalnością antropogeniczną. Stężenia tego jonu wahały się średnio w roku od 3,48 do 5,74 mg.dm-3 w źródłach Z2 i Z1 pod gołoborzami, do średnio 95,14 mg.dm-3 w źródle Z3 oraz 4,94-6,97 mg.dm-3 w potokach C5 i C4, i 15,53 mg.dm-3 w punkcie zamykającym zlewnię - C6.
Stężenia Ca, Mg i K w wodach źródeł Z1 i Z2 pod gołoborzami były stosunkowo niskie. Wielokrotnie wyższe były stężenia tych jonów w wodach źródła Z3 i potoków C4 i C5 w dolnej części stoku, co wskazuje na wymywanie tych elementów z gleb podczas transportu śródglebowego wód pochodzenia opadowego. Inny jest rodzaj migracji Fe i Mn, których stężenia były w okresie badań na ogół niższe w wodach Z3 i C4, C5 niż w wodach Z1 i Z2. Z tego należy wnioskować, że jony te podczas migracji śródglebowej są kumulowane w glebach lub pobierane przez korzenie drzew.
|
|
