GRUNTINIO, DIRVOŽEMIO BEI PAVIRŠINIO VANDENS IR …chemija.gamta.lt/files/...dirvozemio_pavirsinio_vandens_tyrimai_2008… · PAVIRŠINIO VANDENS IR DIRVOŽEMIO TYRIMAS PAGAL ICP

Geologijos ir geografijos institutas

GRUNTINIO, DIRVOŽEMIO BEI PAVIRŠINIO VANDENS

IR DIRVOŽEMIO TYRIMAI PAGAL ICP IM PROGRAM Ą

Vilnius – 2008

2

Geologijos ir geografijos institutas

TVIRTINU: Geologijos ir geografijos instituto direktorius

Dr. Petras Šinkūnas

GRUNTINIO, DIRVOŽEMIO BEI PAVIRŠINIO VANDENS IR DIRVOŽEMIO

TYRIMAS PAGAL ICP IM PROGRAM Ą

2008 metų darbų ataskaita (2008 m. liepos m÷n 15 d. sutartis Nr. 4F08-96)

Darbo vadovas:

Dr. Ieva Baužien ÷

Vilnius – 2008

3

TURINYS ĮVADAS............................................................................................................. 4

1. Objektas ir metodika..................................................................................... 5

2. Rezultatai ir jų aptarimas............................................................................. 7

2.1. Krituli ų kiekio dinamika monitoringo stotyse 1994–2008 m..................................... 7

2.2. Vandens balansas pagrindin÷se geosistemos grandyse.............................................. 9

2.2.1. Dirvožemio vanduo....................................................................................................... 9

2.2.2. Gruntinis vanduo.......................................................................................................... 17

2.2.3. Upelio vanduo …......................................................................................................... 19

2.3. Cheminių vandens savybių kitimas............................................................................. 25

2.3.1. Dirvožemio vandens savyb÷s........................................................................................ 25

2.3.2. Gruntinio vandens savyb÷s........................................................................................... 34

2.3.3. Upelio vandens savyb÷s …........................................................................................... 44

2.4. Medžiagų balanso išnešimo sudedamosios dinamika................................................. 48

2.4.1. Azoto ir fosforo bei sieros išnešimas iš dirvožemio .................................................... 48

2.4.2. Azoto ir fosforo bei sieros išnešimas iš gruntinio vandens......................................... 52

2.4.3. Medžiagų išnešimas upeliu.................................................... ..................................... 58

2.5. Santykinai natūrali ų geosistemų būkl÷s rodikliai ..................................................... 61

IŠVADOS.......................................................................................................... 63

LITERATŪRA.................................................................................................. 64

4

ĮVADAS

Integruoto monitoringo teritorijose Lietuvoje, sąlygiškai natūraliose ekosistemose

jau penkiolika stebima ekosistemų būkl÷. Ekosistemos būkl÷s pokyčiai įvertinami pagal

pamatinių ekosistemos elementų dirvožemio, dirvožemio vandens, gruntinio vandens

chemin÷s sud÷ties dinamiką. Analizuojant šiuos duomenis drauge su kritulių

duomenimis, vertinamas su tolimomis pernašomis į Lietuvos teritoriją patenkančių

teršalų kaupimasis ir pakitimas dirvožemyje, nustatomas medžiagų išplovimo iš

dirvožemių režimas, migracijos keliai ir teršalų patekimas į gruntinį vandenį, bei

išnešimas upeliais į paviršinio vandens telkinius.

Šie duomenys naudingi, sudarant balansus ir modelius, pagal kuriuos įvertinamas

antropogenin÷s veiklos poveikis natūralioms ekosistemoms ir prognozuojama jų būkl÷

ateityje. Są1ygiškai natūralių ekosistemų monitoringo duomenis galima naudoti kaip

atskaitos tašką, vertinant regioninę taršą, jungti į globalios taršos vertinimo sistemą.

Vykdydamas “Gruntinio, dirvožemio bei paviršinio vandens ir dirvožemių tyrimas

pagal ICP IM programą”, Geologijos ir geografijos institutas atliko tokius technin÷je

užduotyje numatytus darbus:

1. Dirvožemio vandens, gruntinio vandens ir upelių vandens pavyzdžių cheminių

analizių 2008 metų duomenų patikimumo tikrinimas. Kartu su Aplinkos apsaugos

agentūros Aplinkos tyrimų departamento laboratorijos darbuotojais buvo tikrinami

dirvožemio vandens, gruntinio vandens ir upelių vandens pavyzdžių chemin÷s analiz÷s

2008 metų duomenys. Patikrintas vandenyje ištirpusių jonų balansas.

2. Integruoto monitoringo teritorijose pavasario bei rudens sezonais buvo atlikta

steb÷jimų įrangos patikra Aukštaitijos ir Žemaitijos nacionaliniuose parkuose.

Konsultuoti steb÷tojai.

3. Skaičiuojama vandens balanso nuot÷kio sudedamoji ir maistinių medžiagų

(azoto, fosforo ir sieros), ištirpusių vandenyje balansas.

4. 2008 metų duomenys palyginimami su 2007 metų bei 1993–2007 metų

laikotarpio duomenimis. Nustatomos ir įvertinamos vandens ir dirvožemio chemin÷s

sud÷ties pokyčių priežastys.

5. Pokyčių priežasčių įvertinimas.

5

1. Objektas ir metodika

Geologijos ir geografijos institutas kompleksinio monitoringo programoje atlieka

darbus keturiose paprogram÷se: dirvožemio chemijos, dirvožemio vandens chemijos,

gruntinio vandens chemijos bei upelių vandens chemijos.

Kompleksiniai dirvožemio vandens, gruntinio vandens bei upelių vandens

chemin÷s sud÷ties tyrimai atliekami mažų upelių baseinuose, esančiuose Aukštaitijos ir

Žemaitijos nacionaliniuose parkuose – tose vietose, kur antropogeninis poveikis yra

mažiausias visoje Lietuvoje. Daroma prielaida, kad baseinai hidrologiškai yra uždari.

Detalus upelių baseinų fizinis-geografinis, klimatinių rodiklių aprašymas, teminiai

žem÷lapiai, darbų vykdymo ir cheminių analizių metodikos pateiktos Geografijos

instituto ataskaitose (Dirvožemių…, 1993, Dirvožemių…, 1994, Dirvožemių…, 1995).

Šioje ataskaitoje daroma prielaida apie Aukštaitijos kompleksinio monitoringo stoties

baseino ploto koregavimą (sumažinimą). Sukaupus daugiau duomenų ir atlikus detalesnes

analizes v÷liau bus galima nustatyti tikrąjį Aukštaitijos kompleksinio monitoringo stoties

baseino plotą.

Pastovūs dirvožemio vandens, gruntinio vandens bei upelių vandens chemin÷s

sud÷ties steb÷jimai Aukštaitijos nacionalinio parko integruoto monitoringo teritorijoje

(NP IMT) prad÷ti 1993 metų rudenį, o Žemaitijos NP IMT – 1995-jų metų pavasarį.

Dirvožemio vandens m÷giniai cheminei analizei imami kas m÷nesį šiltuoju metų

laikotarpiu. Tuo pačiu apskaičiuojamas ir dirvožemio vandens nuot÷kis iš 1 km2 20 cm ir

40 cm gyliuose. Jei žiemą dirvožemis būna neįšalęs ir kartojasi dažni atlydžiai, vandens

pavyzdžiai imami ir dirvožemio vandens nuot÷kis skaičiuojamas tuo pačiu periodiškumu.

Kas m÷nesį nustatomas dirvožemio dr÷gnumas 20 ir 40 cm gyliuose.

Gruntinio vandens m÷giniai imami 6 kartus per metus, gruntinio vandens lygis

matuojamas kas 2 savaites.

Upelių vandens m÷giniai cheminei analizei imami kas m÷nesį visus metus, pagal

savirašių duomenis apskaičiuojami kasdieniai upelių debitai. Upelių vandenyje kas

m÷nesį išmatuojamas ištirpusio deguonies kiekis.

6

Visose trijose vandens paprogram÷se nuo steb÷jimų pradžios reguliariai

analizuojama SO4, NO3N, NH4N, Ca, Na, K, Mg, Cl, Pvisuminis, Mn, Fe, Si, pH. Nuo 2000

metų matuojamas fosfatų fosforo (PO4P), ir visuminio azoto (Nvisuminis) kiekis, nuo 2002

m. prad÷ta matuoti visuminį aliuminio kiekį, o nuo 2003 m. – visuminį organin÷s anglies

kiekį. Nuo 2000 metų vidurio visose paprogram÷se, 3 kartus per metus, balandžio, liepos

ir spalio m÷nesiais prad÷ta matuoti sunkiųjų metalų (Cu, Cr, Cd, Pb, Zn) kiekius

gamtiniame vandenyje.

Visi m÷giniai imami ir jų chemin÷s analiz÷s atliekamos vadovaujantis vieninga

metodika (The Working…, 1989, Environment…, 1993, ICP IM…, 1998), pagal kurią

dirba ir kitos integruoto monitoringo programoje dalyvaujančios šalys.

Duomenys analizuojami rangų ir koreliacijų metodais.

7

2. Rezultatai ir jų aptarimas

Šioje ataskaitoje nagrin÷jami 2008 metų dirvožemio vandens, gruntinio vandens bei

upelių vandens steb÷jimų rezultatai.

2.1 skyriuje trumpai apibūdinamas kritulių kiekio kitimas per steb÷jimo laikotarpį

2.2 skyriuje aprašomi dirvožemio, gruntinio ir upelio vandens savybių vidurkiai.

Dauguma parametrų stebimi nuo 1993-1995 metų. Vienodas dirvožemio ir gruntinio

vandens steb÷jimų ritmas nusistov÷jo nuo 1998 m., tod÷l 1998–2007 metų duomenis

galima matematiškai patikimai analizuoti. 2.2.3 skyrius užbaigiamas ekosistemos balanso

išlaidų grandies tyirmu, nustatomos medžiagų išnešimo upelio vandeniu tendencijos.

2.3 skyriuje analizuojamas augalų mitybos makroelementų ir potencialių teršiančių

medžiagų azoto ir fosforo bei sieros balansas dviejose ekosistemos komponentese:

dirvožemio ir gruntiniame vandenyje, nustatoma jų sąsaja su ekosistemos balanso išlaidų

grandimi – medžiagų išnešimu upelio vandeniu.

2.1. Krituli ų kiekio dinamika monitoringo stotyse 1994–2008 m.

Monitoringo stotyse stebimi kritulių ciklai. Pastarųjų 2005–2007 metų ciklas

Aukštaitijoje mažiausiai kontrastingas, lyginant su ankstesniaisiais (1 pav.), kritulių

kiekio nukrypimas nuo daugiamečio vidurkio 2005–2007 m. nevišijo 10 %, 2006 ir 2007

m. kritulių kiekis Aukštaitijos stotyje buvo panašus 9 ir 8 % didesnis už klimato normą.

2008 metais kritulių iškrito mažiausiai per visą steb÷jimų laikotarpį, net 19 % mažiau už

klimatinę normą ir 20% mažiau už 12 metų (trijų trimečių ciklų) vidurkį. Panašus kritulių

deficitas buvo prieš dvylika metų, 1996 m.

Žemaitijos stotyje, kitaip negu Aukštaitijos, 2008 m. buvo dr÷gni, kritulių kiekis

viršijo klimato normą 12%, o vidutinę steb÷jimo laikotarpio reikšmę 8%. Žemaitijos

monitoringo stoties kritulių ciklų ritmas n÷ra toks ryškus, kaip Aukštaitijoje, bet

pastebimas. Išskyrus 2004 m., dr÷gni metai kartojosi kas tris metus: 1998, 2001, 2007 .

8

Krituliai LT01

0

200

400

600

800

1000

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Krit

ulia

i, m

m

Krituliai Daugiametis vidurkis Utenos MS (1961-1990 m.)

Krituliai LT03

0200400600800

100012001400

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Krit

ulia

i, m

m

Krituliai Daugiametis vidurkis Telšių MS (1961-1990)

1 pav. Kritulių kiekio palyginimas su daugiamečiu vidurkiu (1961-1990 m. klimato

norma).

9

2.2. Vandens balansas pagrindin÷se geosistemos grandyse

2.2.1 Dirvožemio vanduo

Dirvožemio temperatūros, įšalo, vandens srautų ir atsargų dinamika – tai savybių

kompleksas, kuris rodo dirvožemio vandens ir šilumos režimų kaitą, dirvožemio klimato

ypatybes – tai vertinga informacija nustatant dirvožemio savybių pokyčių priežastis,

cheminių elementų migracijos ekosistemoje ypatybes.

Aukštaitijos KMS dešimt metų (1999-2008) stebint dirvožemio temperatūrą (5, 10

ir 20 cm gyliuose) nustatyta, kad vidutin÷ reikšm÷s buvo stabilios, o pagrindinis pokytis

buvo temperatūros amplitud÷s maž÷jimas (2 pav.) – tai visos ekosistemos hidroterminio

režimo kaitos pasekm÷, nes kritulių ciklų kontrastiškumas taip pat maž÷jo (1 pav.).

Aukštaitijos monitoringo stotyje 2008 m. vidutin÷ dirvožemio temperatūra 5–20 cm

gylyje buvo 7,3°C, artima 1999-2001 ir 2007 m. vidurkiams, bet net 1–1,1°C didesn÷ už

mažiausią reikšmę, 2003 m. vidurkį.

Nuo 1998 m. kas 3–4 metus Aukštaitijos stotyje kartojasi šaltos žiemos, kai

dirvožemis įšala giliau, negu 25 cm. Šaltomis žiemomis 1998–1999 m. ir 2002–2003 m.

įšalas laik÷si 4,5 m÷n., o 2005–2006 m. žiemą trumpiau – 3,5 m÷n., bet pasiek÷ rekordinį

36 cm gylį.

2007–2008 metų žiemą dirvožemis įšalo silpniausiai per pastaruosius 11 metų, įšalo

gylis neviršijo 5 cm, o ir truko rekordiškai neilgai: neįskaitant poros savaičių atodr÷kio,

įšalas tesilaik÷ 2 m÷nesius. Ankstesn÷mis šiltomis žiemomis (1999–2000, 2001–2002,

2003–2004, 2005 m.) dirvožemis būdavo įšalęs mažiausiai du su puse m÷nesio (3 pav.).

10

Vidutin ÷ LT01

dirvožemio temperatūra, oC

0

2

4

6

8

10

1219

99

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

LT01 dirvožemio temperatūra, oC

0

5

10

15

20

25

30

1999

saus

is

199

9geg

už÷

1999

rugs÷j

is

2000

saus

is

200

0geg

už÷

2000

rugs÷j

is

2001

saus

is

200

1geg

už÷

2001

rugs÷j

is

2002

saus

is

200

2geg

už÷

2002

rugs÷j

is

2003

saus

is

200

3geg

už÷

2003

rugs÷j

is

2004

saus

is

200

4geg

už÷

2004

rugs÷j

is

2005

saus

is

200

5geg

už÷

2005

rugs÷j

is

2006

saus

is

200

6geg

už÷

2006

rugs÷j

is

2007

saus

is

200

7geg

už÷

2007

rugs÷j

is

2008

saus

is

200

8geg

už÷

2008

rugs÷j

is

vidutin ÷ maksimali

2 pav. Aukštaitijos KMS dirvožemio temperatūra (5, 10 ir 20 cm gyliuose).

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Dirvožemio įšalo gylis

cm

3 pav. Dirvožemio įšalo gylio kaita Aukštaitijos KMS šalia pirmojo gręžinio. 1998-2008 m. žiemomis. Stulpelių plotis (matavimo dažnis) – 2 savait÷s. „X“ ašyje tarpas tarp brūkšnelių – pus÷ metų.

11

2008 metais dirvožemio vandens atsargos vegetacijos laikotarpiu Aukštaitijoje

buvo mažiausios per steb÷jimo laikotarpį. Vegetacijos laikotarpio pabaigoje dirvožemis

buvo rekordiškai sausas (4 pav., LT01). Pagal mažą kritulų kiekį 2008 m. panašūs į 2005

metus, o bet 2008 m. liepos-spalio m÷nesiais 0–20 ir 20–40 cm gylyje tebuvo 8–11 mm

vandens atsargų, o tuo tarpu 2005 m. mažiausiai vandens atsargų buvo liepos ir spalio

17–18 mm. Dirvožemio dr÷gm÷ vegetacijos laikotarpiu susijusi su dirvožemio įšalimo

intensyvumu: seklaus ir trumpo įšalimo metais, 2004, 2005, 2007 ir 2008 dirvožemis 0–

40 cm gylyje kaup÷ vidutiniškai 37-47 mm vandens (2008 m. mažiausiai, 37 mm), tai

gilaus įšalimo 2003 ir 2006 – 49-51 mm (3 ir 4 pav., LT01).

Žemaitijos KMS 2008 m. dirvožemyje susikaup÷ didžiausias per steb÷jimo

laikotarpį vandens kiekis. Buvo nustatytos didžiausios per steb÷jimo laikotarpį vandens

atsargos vegetacijos laikotarpio pradžioje 50–60 mm, o vegetacijos laikotarpio pabaigoje

vandens atsargos dirvožemyje maž÷jo, bet liko aukštame lygyje. Atsižvelgiant į tai, kad

kritulių kiekis 2008 m. nedaug viršijo normą ir vidurkį, dideles dirvožemio vandens

atsargas gal÷jo lemti ypač dr÷gni 2007 m. Pagal dirvožemio vandens atsargų režimą 2008

m. panašiausi į 2000 m., o pagal mažą kontrastingumą, į 2001, 2003 m. (4 pav., LT03).

2008 metais Aukštaitijos IMS dirvožemio vandens srautas buvo mažiausias per

steb÷jimų laikotarpį, 0–20 cm gylyje panašus į 2003 metų, o 20–40 cm gylyje į 2001 m.,

tiesioginio ryšio tarp dirvožemio vandens srauto ir kritulių Aukštaitijos IMS n÷ra (5 pav.,

LT01). Žemaitijos KMS tarp dirvožemio vandens srauto ir kritulių kiekio buvo tiesioginis

ryšys, o 2006-2007 metais ryšys tapo atvirkštiniu, o 2008 m. v÷l pasidar÷ tiesioginis (5

pav., LT03).

12

LT 01 Vandens atsargos dirvožemyje, mm

0

10

20

30

40

50

1998

bala

ndi

1998

liepa

1998

spal

is

1999

bala

ndi

1999

liepa

1999

spal

is

2000

bala

ndi

2000

liepa

2000

spal

is

2001

bala

ndi

2001

liepa

2001

spal

is

2002

bala

ndi

2002

liepa

2002

spal

is

2003

bala

ndi

2003

liepa

2003

spal

is

2004

bala

ndi

2004

liepa

2004

spal

is

2005

bala

ndi

2005

liepa

2005

spal

is

2006

bala

ndi

2006

liepa

2006

spal

is20

07sa

usis

2007

bala

ndi

2007

liepa

2007

spal

is20

08sa

usis

2008

bala

ndi

2008

liepa

2008

spal

is

20 cm 40 cm

LT 03 Vandens atsargos dirvožemyje vegetaciniu laikotarpiu, mm

010203040506070

1998

bala

ndis

1998

liepa

1998

spal

is

1999

bala

ndis

1999

liepa

1999

spal

is

2000

bala

ndis

2000

liepa

2000

spal

is

2001

bala

ndis

2001

liepa

2001

spal

is

2002

bala

ndis

2002

liepa

2002

spal

is

2003

bala

ndis

2003

liepa

2003

spal

is

2004

bala

ndis

2004

liepa

2004

spal

is

2005

bala

ndis

2005

liepa

2005

spal

is

2006

bala

ndis

2006

liepa

2006

spal

is20

07sa

usis

2007

bala

ndis

2007

liepa

2007

spal

is20

08sa

usis

2008

bala

ndis

2008

liepa

2008

spal

is

20 cm 40 cm

4 pav. Vandens atsargų dinamika 1998–2008 m. Iki 2003 metų LT01 KMS vandens atsargos LT 01 dirvožemyje nustatytos gravimetrijos metodu, v÷liau – barometrijos. LT–03 KMS naudotas tik gravimetrijos metodas.

13

LT01 Dirvožemio vandens srautas ir krituliai

020406080

100120140160

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Sra

utas

di

rvož

emyj

e, m

m

0

200

400

600

800

1000

Krit

ulia

i, m

m

20 cm 40 cm Krituliai

LT03 Dirvožemio vandens srautas ir krituliai

050

100150200250300350

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Sra

utas

, mm

02004006008001000120014001600

Krit

ulia

i, m

m


5 pav. Dirvožemio vandens srautai 1998–2008 m.

Atvirkštinio ryšio tarp kritulių kiekio ir dirvožemio vandens srauto pagrindin÷s

priežastys yra pirma, hidroterminis režimas ir didelis kritulių režimo kontrastingumas,

pavyzdžiui, dažnesn÷s liūtys, kada kritulių vanduo nesusp÷ja susigerti į dirvožemį, nuteka

paviršiumi, antra, vandens atsargos dirvožemyje. Taigi, d÷l kontinentalesnio klimato,

atvirkštinis ryšys tarp kritulių kiekio ir dirvožemio vandens srauto dažnesnis Aukštaitjos

IMS (5 pav.).

14

LT01 Dirvožemio vandens sunkimosi intensyvumas

0

1

2

3

4

5

6

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Inte

nsyv

umas

, l/s

km

2

0

200

400

600

800

1000

Krit

ulia

i, m

m


LT03 Dirvožemio vandens sunkimosi intensyvumas

0

2

4

6

8

10

12

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Inte

nsyv

umas

, l/s

km

2

02004006008001000120014001600

Krit

ulia

i, m

m


6 pav. Dirvožemio vandens sunkimosi intensyvumas 1998–2008 m.

Kitas rodiklis yra dirvožemio vandens sunkimosi intensyvumas. Jo ryšio

priklausomyb÷ nuo kritulių dar silpnesn÷, negu srauto (6 pav.).

Išplaunamų medžiagų kiekis priklauso nuo hidrologinių ir šiluminių sąlygų.

Vandens jud÷jimo ypatyb÷s (srauto tūris ir intensyvumas) bei šilumin÷s chrakteristikos

(nustatytos tik LT01) suranguotos pagal dydį. Sunkimosi blokavimas nustatytas pagal

įšalo gylio sumą (kuo didesnis rodiklis tuo mažiau įšalas blokuoja sunkimąsi), padalintą

iš laikotarpio, kurio metu laik÷si gilesnis nei 1 cm įšalas (1 ir 2 lentel÷).

Dirvožemio vandens atsargų rangavimas lentel÷je nepateiktas, bet, tik÷tina, kad

esant mažam dirvožemio dr÷gnumui srauto įtaka sumaž÷ja.

15

1 lentel÷. Medžiagų išplovimo iš dirvožemio veiksnių vertinimas Aukštaitijos IMS (LT01).

Srautas Intensyvumas

Metai

Gylis, cm:

0-20

20-40

0-20

20-40

Dirvo- žemio tempe-ratūros vidurkis

Tempera-

tūros amplitu-

d÷

Įšalas (kliūtis srautui)

1998 5 7 2 6 N. d. N. d. N. d.

1999 4 4 5 4 3 1 3

2000 1 2 3 1 1 2 8

2001 8 9 10 8 3 3 5

2002 3 3 6 3 7 4 7

2003 11 5 7 7 10 7 2

2004 9 6 1 2 8 9 10

2005 2 1 4 5 6 6 6

2006 6 8 7 9 8 8 1

2007 7 10 9 10 1 5 4

2008 10 11 11 11 3 10 9

Pastabos: Sunkimasis: mažiausi rangai reiškia didžiausią srautą ir didžiausią filtracijos intensyvumą. Šilumin÷s sąlygos. Temperatūros rodiklis vertinant medžiagų išplovimą yra nevienareikšmis. Santykinai žema temperatūra (mažos reikšm÷s lentel÷je) gali buti palankesn÷ koloidinių medžiagų transformacijai, o aukšta – paprastų druskų tirpimui. Maža temperatūrų amplitud÷ palaiko biocheminius procesus. Maža įšalo rango reikšm÷ reiškia gilų ir ilgai trukusį dirvožemio įšalimą, trukdžiusį išplovimui.

16

2 lentel÷. Medžiagų išplovimo iš dirvožemio veiksnių vertinimas (rangavimas) Žemaitijos IMS (LT03).

Srautas

Koncentravimas (filtravino

intensyvumas)

Metai

Gylis, cm:

0-20

20-40

0-20

20-40

1998 7 9 8 7

1999 11 11 11 11

2000 10 10 9 9

2001 4 3 3 4

2002 6 6 6 5

2003 9 8 7 8

2004 8 5 5 3

2005 2 1 2 1

2006 1 2 1 2

2007 3 4 4 6

2008 5 7 10 10

Žemaitijos IMS (2 lentel÷je) vandens jud÷jimo rodikliai susigrupavo vienodai.

Išryšk÷jo, kad 2001 ir 2005–2006 m. laikotarpiai buvo palankiausi medžiagų išplovimui.

Aukštaitijos IMS, situacija sud÷tingesn÷. Pagal dirvožemio vandens srauto tūrį

palankiausi išplovimui buvo 2000 ir 2005 m., o pagal intensyvumą – 1998, 2000 ir 2004

m. Įšalo rodiklis rodo, kad palankiausios sąlygos išplovimui buvo 2004 ir 2008 m.

Kiekvienas veiksnys turi skirtingą svorį, kiekvienos medžiagos atžvilgiu.

Išsamiau išplovimo veiksnių poveikis analizuojamas skyriuose apie medžiagų

koncentracijas ir balansą dirvožemyje (2.3 ir 2.4).

17

2.2.2 Gruntinis vanduo

Aukštaitijos ir Žemaitijos KMS per 15 metų stebimi keturi beveik sinchroniški

gruntinio vandens lygio svyravimo ciklai, kurių amplitud÷, pradžia ir pabaiga priklauso

nuo gręžinio gylio: kuo giliau gręžinys, tuo didesn÷ gruntinio vandens lygio svyravimo

amplitud÷, o giliausiuose gręžiniuose 2-6 m÷nesiais v÷luoja ciklo pradžia ir pabaiga (7, 8

pav.).

Aukštaitija

y = -0.5401x - 37.417

y = -0.0415x - 173.78

y = -0.1076x - 40.345

-250

-200

-150

-100

-50

0

199

3spa

lis19

94s

ausi

bala

ndis

liep

asp

alis

199

5sau

siba

land

islie

pa

spa

lis19

96s

ausi

bala

ndis

liep

asp

alis

199

7sau

siba

land

islie

pa

spa

lis19

98s

ausi

bala

ndis

liep

asp

alis

199

9sau

siba

land

islie

pa

spa

lis20

00s

ausi

bala

ndis

liep

asp

alis

200

1sau

siba

land

islie

pa

spa

lis20

02s

ausi

bala

ndis

liep

asp

alis

200

3sau

siba

land

islie

pa

spa

lis20

04s

ausi

bala

ndis

liep

asp

alis

200

5sau

siba

land

islie

pa

spa

lis20

06s

ausi

bala

ndis

liep

asp

alis

200

7sau

siba

land

islie

pa

spa

lis20

08s

ausi

bala

ndis

liep

asp

alis

Metai, ketvir čiaicm 1 2 3

Žemaitija

y = 0.1069x - 230.08

y = -0.5127x - 600.32

y = 0.3035x - 22.619

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

199

3spa

lis19

94s

aus

iba

lan

dis

liep

asp

alis

199

5sa

usi

bala

ndi

slie

pa

spal

is19

96s

aus

iba

lan

dis

liep

asp

alis

199

7sa

usi

bala

ndi

slie

pa

spal

is19

98s

aus

iba

lan

dis

liep

asp

alis

199

9sa

usi

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

00s

aus

iba

lan

dis

liep

asp

alis

200

1sa

usi

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

02s

aus

iba

lan

dis

liep

asp

alis

200

3sa

usi

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

04s

aus

iba

lan

dis

liep

asp

alis

200

5sa

usi

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

06s

aus

iba

lan

dis

liep

asp

alis

200

7sa

usi

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

08s

aus

iba

lan

dis

liep

asp

alis

cm

1 2 3

7 pav. Vidutinis gruntinio vandens lygis sekliuosiuose gręžiniuose Nr. 1, 2, 3.

18

Nustatyta, kad gruntinio vandens gylio svyravimas per dviejus paskutiniuosius

ciklus gruntinio vandens lygis krinta trumpiau, o mažiausią gylį pasiekia per ilgesnį laiką,

negu dviejų pirmųjų, nors amplitud÷ mažai keit÷si. Tod÷l galima teigti, kad gruntinio

vandens lygio svyravimo greitis pastaraisiais metais did÷ja. Gruntinio vandens svyravimo

greitis Aukštaitijoje padid÷jo nuo 2003 m. pavasario, o Žemaitijoje nuo 2002 pavasario.

2008 metai Aukštaitijoje buvo, palyginti, sausi, gruntinio vandens lygis, o

Žemaitijoje – kitaip, 2008 metais kritulių kiekis viršijo klimatinę normą, be to pra÷jusieji,

2007 buvo dr÷gniausi per steb÷jimo laikotarpį, tod÷l gruntinio vandens lygis didžiąją

metų dalį kilo.

Gruntinio vandens lygio svyravimo ciklų skaičius yra toks pats kaip ir kritulių (1

pav). Gruntinio vandens lygių svyravimo ciklų skaičius ir trukm÷ matosi gruntinio

vandens svyravimo kreiv÷se antrajame ir trečiajame gręžinyje (8 pav.).

Giliausieji gręžiniai y = -1.4951x - 951.75

y = 0.3744x - 987.76

-1060

-1040

-1020

-1000

-980

-960

-940

-920

-900

bala

ndi

slie

pa

spal

is19

99s

aba

lan

dis

liep

asp

alis

200

0sa

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

01s

aba

lan

dis

liep

asp

alis

200

2sa

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

03s

aba

lan

dis

liep

asp

alis

200

4sa

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

05s

aba

lan

dis

liep

asp

alis

200

6sa

bala

ndi

slie

pa

spal

is20

07s

aba

lan

dis

liep

asp

alis

200

8sa

bala

ndi

slie

pa

spal

is

cm

Aukštaitija Žemaitija

-

8 pav. Gruntinio vandens lygis giliausiuose gręžiniuose 1998–2008 metais.

Analizuojant vandens lygio dinamiką giliuosiuose gręžiniuose atmesti steb÷jimo

laikotarpio pradžios duomenys, iki 1998 m., kol duomenų eil÷ buvo neištisin÷.

Giliųjų gręžinių vandens lygis 2008 m. abiejose stotyse yra vienas aukštesnių, lygio

kritimo tendencija išliko tik Žemaitijos stotyje, bet Aukštaitijoje galutinių išvadų apie

tendencijas daryti negalima, nes vandens lygis žem÷jo iki 2008 metų pabaigos ir tik 2009

19

m. duomenys parodys tikrąją vandens lygio kaitos tendenciją Aukštaitijos stotyje.

Rekordiniai pagal gruntinio vandens lygio kritimo greitį (kai vasaros sausmečio

nuostoliai rudenį neatsistat÷) buvo 2002–2003 m. Žemaitijoje ir 2005–2006 m.

Aukštaitijoje. 2008 m. Aukštaitijoje, didelis giliojo gruntinio vandens lygio kritimo

greitis po vasaros-rudens sausmečio yra panašūs į 2002 ir 2005 m., o skiriasi tuo, kad

vandens lygio kritimas prasideda anksti, ne vasarą, o pavasarį (8 pav.).

2.2.3 Upelio vanduo

2008 m. upelio nuot÷kis Aukštaitijos IMS buvo 11 % mažesnis, o Žemaitijos IMS

10 % didesnis už steb÷jimų laikotarpio vidurkį (10 pav.). Upelių nuotekiai atitinka

kritulių kiekį, nes Aukštaitijoje iškrito mažiau už normą kritulių, o Žemaitijoje – daugiau.

020000400006000080000

100000120000140000160000

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

m3 /k

m2

Upelio nuotekis 1994-2008 m. nuotekio vidurkis LT01

0300006000090000

120000150000180000210000240000270000300000

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

m3 /k

m2

Upelio nuotekis 1996-2006 m. nuotekio vidurkis LT03

10 pav. Upelių metinis nuot÷kis.

20

1999–2008 m. periodo upelio vandens vidutin÷ temperatūra buvo: Aukštaitijos

KMS 6,3 °C, o Žemaitijoje 6,9 °C. 2008 m., kaip ir 2007 m. upelio vandens vidutin÷

temperatūra buvo aukštesn÷ už 1999–2006 m. vidurkį Aukštaitijos IMS 0,6 °C, o

Žemaitijos KMS – žemesn÷ 0,2 °C. Temperatūros kaitos trendas abiejose stotyse yra

teigiamas, LT01 temperatūra kyla vidutiniškai 0,0097°C per m÷nesį, o LT03 – truputį

l÷čiau, vidutiniškai 0,007°C per m÷nesį (11 pav.).

Aukštaitijos stotyje 2008 m. minimali upelio vandens temperatūra buvo didžiausia

per visą matavimų periodą, 4,8 °C. Ir 2007, ir 2008 m. Aukštaitijos stotyje aukštesn÷

negu 5 °C upelio vandens temperatūra laik÷si 10 m÷nesių, ilgiausiai nuo 1999 m.

Žemaitijos stotyje 2008 m. upelio vanduo buvo šaltesnis, negu vidutiniškai.

Aukštesn÷ negu 10 °C vandens temperatūra laik÷si tik 3 m÷nesius – tai minimali reikšm÷

per steb÷jimo laikotarpį, o maksimali vandens temperatūra buvo tik trečia pagal dydį per

10 metų.

Vidutin ÷ temperatūra, oC

0

2

4

6

8

10

12

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Upelių vandens temperatūra, oC

y = 0.0097x + 5.7058y = 0.007x + 6.4502

0

3

69

12

15

18

19

99

saus

is

19

99

geg

už÷

19

99

rug

s÷jis

20

00

saus

is

20

00

geg

už÷

20

00

rug

s÷jis

20

01

saus

is

20

01

geg

už÷

20

01

rug

s÷jis

20

02

saus

is

20

02

geg

už÷

20

02

rug

s÷jis

20

03

saus

is

20

03

geg

už÷

20

03

rug

s÷jis

20

04

saus

is

20

04

geg

už÷

20

04

rug

s÷jis

20

05

saus

is

20

05

geg

už÷

20

05

rug

s÷jis

20

06

saus

is

20

06

geg

už÷

20

06

rug

s÷jis

20

07

saus

is

20

07

geg

už÷

20

07

rug

s÷jis

20

08

saus

is

20

08

geg

už÷

20

08

rug

s÷jis

LT01 LT03 Linear (LT01) Linear (LT03)

11 pav. Upelių vandens temperatūra

21

.

Deguonis, mg/l

02468

10121416

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Deguonis, mg/l

0

3

6

9

12

15

18

1999

saus

is

199

9lie

pa

2000

saus

is

200

0lie

pa

2001

saus

is

200

1lie

pa

2002

saus

is

200

2lie

pa

2003

saus

is

200

3lie

pa

2004

saus

is

200

4lie

pa

2005

saus

is

200

5lie

pa

2006

saus

is

200

6lie

pa

2007

saus

is

200

7lie

pa

2008

saus

is

200

8lie

pa

LT01 LT03 vid. LT01 1999-2007 m. vid. LT03 1999-2004 m.

12 pav. Upelio vandenyje ištirpęs deguonis (d÷l techninių kliūčių LT03 nuo 2005 m.

nebematuojamas).

22

Ištirpusio deguonies kiekis Aukštaitijos stoties upelio vandenyje jau du metus

didesnis už vidutinę steb÷jimo laikotarpio reikšmę (1,87 mg/l): 2007 m. 1,99 mg/l, o

2008 m. 2,11 mg/l. Lyginant su mažiausiu per steb÷jimo laiką deguonies kiekio lygiu

2002–2003 m., ištirpusio deguonies upelio vandenyje daug÷ja nuo 2004 m. (12 pav.).

2004–2005 ir 2007–2008 metais ištirpusio deguonies kiekis buvo didesnis d÷l

veiksnių komplekso.

Pirmas veiksnys – nuotekio ir kritulių santykis. Pagal paros nuotekio ir kritulių

santykį matyti, kad paviršinis vandens nuotekis vasaros periodu labai išauga d÷l liūčių,

kai per dieną iškrinta >20 mm kritulių arba kai lyja keletą dienų iš eil÷s. Tokių įvykių

buvo ypač gausu 2001–2003 m. Šiltuoju laikotarpiu, vasaros poplūdžių metu upelio

debitas viršydavo net pavasario potvynio bangą (13 pav.). Vanduo, patekęs į upelį nuo

dirvožemio paviršiaus yra drumstesnis, negu požeminis, tod÷l slopina upelio floros

chlorofilo aktyvumą, deguonies sintezę.

Antras veiksnys mažinęs deguonies kiekį upelio vandenyje buvo temperatūros

kritimas. Aukštaitijos KMS nuo 1999 m. mažesn÷, negu 5 °C upelio vandens temperatūra

vidutiniškai laikosi 4–5 m÷nesius, o 2001 m. tesilaik÷ 3 m÷nesius, tai sutampa su

laikotarpio, kai deguonies upelio vandenyje sumaž÷jo, pradžia (11, 12 pav.). 2007 m.

upelio vanduo buvo rekordiškai šiltas, mažesn÷, negu 5 °C upelio vandens temperatūra

buvo tik 2 m÷nesius, tačiau, palyginti su 2001–2005 m. upelio poplūdžių vasarą buvo

nedaug, o išaugęs nuotekis nebesudar÷ sąlygų sumaž÷ti ištirpusio deguonies

koncentracijai.

2008 m. išryšk÷jo dominavo dar vienas veiksnys l÷męs deguonies koncentracijos

svyravimą. Metų pradžioje, deguonies koncentracija ir nuotekis bei temperatūra laik÷si

aukštame lygyje, bet viduryje ir pabaigoje, sumaž÷jus nuotekiui, sumaž÷jo ir deguonies

koncentracija.

23

LT01 Upelio debitai l/s vidutiniškai per par ą

0

4

8

12

16

20

24

28

1/1/

1998

5/1/

1998

9/1/

1998

1/1/

1999

5/1/

1999

9/1/

1999

1/1/

2000

5/1/

2000

9/1/

2000

1/1/

2001

5/1/

2001

9/1/

2001

1/1/

2002

5/1/

2002

9/1/

2002

1/1/

2003

5/1/

2003

9/1/

2003

1/1/

2004

5/1/

2004

9/1/

2004

1/1/

2005

5/1/

2005

9/1/

2005

1/1/

2006

5/1/

2006

9/1/

2006

1/1/

2007

5/1/

2007

9/1/

2007

1/1/

2008

5/1/

2008

9/1/

2008

0

10

20

30

40

50

60

70

1/1/

2000

5/1/

2000

9/1/

2000

1/1/

2001

5/1/

2001

9/1/

2001

1/1/

2002

5/1/

2002

9/1/

2002

1/1/

2003

5/1/

2003

9/1/

2003

1/1/

2004

5/1/

2004

9/1/

2004

1/1/

2005

5/1/

2005

9/1/

2005

1/1/

2006

5/1/

2006

9/1/

2006

1/1/

2007

5/1/

2007

9/1/

2007

1/1/

2008

5/1/

2008

9/1/

2008

mm

Upelio nuotekis Krituliai

13 pav. Aukštaitijos KMS upelio vandens paros nuotekio kaita 1994-2008 metais ir

palyginimas su kirtulių intensyvumu, 2000–2008 m..

24

3 lentel÷je upelio vandens fizikiniai duomenys apibendrinti ir naudoti medžiagų

koncentracijų ir išplovimo dinamikos interpretacijai. Pavyzdžiui, palankiausi medžiagų

išplovimui pagal nuotekį ir debitą buvo Aukštaitijoje 2005, 2007 m., o Žemaitijoje 2004-

2006m. Aukšta vidutin÷ temperatūra derinyje su maža svyravimo amplitude taip pat

sudaro sąlygas didesniam išplovimui abiejose stotyse šilumin÷s sąlygos buvo

palamkiausios 2007 m. (3 lentel÷)

3 lentel÷. Medžiagų išplovimo veiksnių upelio vandeniu vertinimas (rangavimas).

Nuotekis Vidutinis debitas

Temperatūros vidurkis

Temperatūros amplitud÷

Metai

LT01 LT03 LT01 LT03 LT01 LT03 LT01 LT03

1994 7 N. d. 4 N. d. N. d. N. d. N. d. N. d.

1995 5 N. d. 3 N. d. N. d. N. d. N. d. N. d.

1996 10 12 10 12 N. d. N. d. N. d. N. d.

1997 6 10 7 10 N. d. N. d. N. d. N. d.

1998 3 5 6 5 N. d. N. d. N. d. N. d.

1999 9 9 9 9 10 9 9 4

2000 13 11 13 11 5 4 6 10

2001 15 8 15 8 3 3 6 1

2002 8 6 8 6 6 5 5 8

2003 14 7 14 7 9 5 3 3

2004 12 2 12 2 7 7 4 4

2005 1 1 1 1 4 10 1 6

2006 4 3 2 3 8 2 2 2

2007 2 5 2 1 8 7

2008 11 4 11 4 1 8 9 9

25

2.3. Cheminių vandens savybių kitimas

2.3.1 Dirvožemio vandens savyb÷s

2.2.1 skyriuje nustatyta, kad abiejose stotyse dirvožemio vandens sistemoms 2008

m. buvo būdingas mažas srautas ir filtracijos intensyvumas bei aukšta dirvožemio

temperatūra, didesn÷ už 0°C ištisus metus. Su tuo susiję ir chemin÷s dirvožemio vandens

savyb÷s.

Aukštaitijos stotyje dirvožemio vandens pH 2004-2007 metais laik÷si aukštame

lygyje, bet 2008 m., sumaž÷jus dirvožemio vandens srautui ir atsargoms, nukrito iki

1999–2002 m. lygio. Žemaitijos stotyje dirvožemio vandens srautas pH 20 cm gylyje

2005–2006 m. did÷jo, o 2007-2008 m. buvo artimas vidurkiui, o 20-40 cm gylyje,

atvirkščiai, pastebima rūgšt÷jimo tendencija, t.y. maž÷ja skirtumas tarp gylių (14 pav. 1).

2008 m. specifinis elektrinis laidumas, tirpių elementų (sulfatų, Na, K, Mg, Ca) bei

organin÷s anglies, visuminių nitratų koncentracijos Aukštaitijoje, palyginti su 2007 m.

metais išaugo, o Žemaitijoje, atvirkščiai, sumaž÷jo arba buvo panaši. Tai įvyko tod÷l, kad

nors abiejose stotyse dirvožemio vandens srautas sumaž÷jo ir tur÷jo vykti elementų

koncentracija, bet Žemaitijos dirvožemis tur÷jo ypač daug vandens atsargų, tod÷l tirpių

medžiagų išsiplovimas sumaž÷jo (14 pav.). Al, Fe koncentracijos 2008 m. maž÷jo

abiejose stotyse d÷l mažo rūgštumo ir sunkimosi intensyvumo. 2008 m. toliau maž÷jo

arba mažai keit÷si visuminio fosforo, fosfatų ir Mn koncentracijos. (14 pav. 1–2).

Abiejose stotyse maž÷jo arba liko stabili mineralinio azoto koncentracija, iškyrus

Žemaitijoje amonio koncentraciją, padid÷jusią 0-20 cm gylyje d÷l didelių vandens

atsargų nulemto deguonies trūkumo (14 pav. 3).

26

Aukštaitijos IMS Žemaitijos IMS

pH

3

4

5

6

7

8

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

pH

3

4

5

6

7

8

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Specifinis elektrinis laidumas, mS/m

0

2

4

6

8

10

12

14

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008


0

2

4

6

8

10

12

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Si, mg/l

0

1

2

3

4

5

6

7

8

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

Si, mg/l

0

1

2

3

4

5

6

7

8

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

5 pav. Dirvožemio vandens savybių kitimas (1 iš 5, tęsinys kitame puslapyje).

27


SO4, mg/l

0

2

4

6

8

10

12

14

16

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

SO4, mg/l

0

2

4

6

8

10

12

14

16

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

Ca, mg/l

0

5

10

15

20

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Ca, mg/l

0

5

10

15

20

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2005

2006

2007

2008

Mg, mg/l

0

1

2

3

4

5

6

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Mg, mg/l

0

1

2

3

4

5

6

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8


28


NO3N, mg N/l

0

0.4

0.8

1.2

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

NO3N, mg N/l

0

0.4

0.8

1.2

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

NH4N, mg N/l

0

0.1

0.2

0.3

0.4

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

0.46 0.95NH4N, mg N/l

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Nvisuminis, mg/l

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Nvisuminis, mg/l

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008


29


K, mg/l

0.00.5

1.01.52.0

2.53.0

3.54.0

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

K, mg/l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Na, mg/l

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Na, mg/l

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cl, mg/l

0

1

2

3

4

5

6

7

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

Cl, mg/l

0

1

2

3

4

5

6

7

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8


30


Pvisuminis, mg/l*1000

0

50

100

150

200

250

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Pvisuminis, mg/l*1000

0

50

100

150

200

250

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Mn, mg/l*1000

0

50

100

150

200

250

300

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Mn, mg/l*1000

0

50

100

150

200

250

300

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Fe, mg/l*1000

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

2800

Fe, mg/l*1000

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

5 pav. Dirvožemio vandens savybių kitimas (5 iš 5, pabaiga).

31


PO4P, mg/l*1000

0

20

40

60

80

100

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

PO4P, mg/l*1000

0

20

40

60

80

100

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Al visuminis, mg/l*1000

0

500

1000

1500

2000

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

Al visuminis, mg/l*1000

0

500

1000

1500

2000

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

Visuminis organinis anglingumas, mg/l

0

10

20

30

40

50

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

Visuminis organinis anglingumas, mg/l

0102030405060

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

6 pav. Dirvožemio vandens fosfatai, visuminis aliuminis ir organin÷ anglis.

32


0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Cu,

mg/

l*10

00

20cm 40cm

0

10

20

30

40

50

60

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Cu,

mg/

l*10

00

20cm 40cm

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Cr,

mg/

l*10

00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Cr,

mg/

l*10

00

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Cd,

mg/

l*10

00

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Cd,

mg/

l*10

00

15 pav. Sunkieji metalai dirvožemio vandenyje 2000-2008 m (1 iš 2).

33

Sunkiųjų metalų koncentracijos dirvožemio vandenyje yra stebimos nuo 2000

metų, nevienodu režimu, tod÷l grafikai pateikiami pagal sezonus. 2008 m. daugiausia

analizuota metalų koncentracijos rudenį. Dideli nukrypimai nuo vidurkio buvo būdingi

Ni koncentracijai dirvožemio vandenyje Aukštaitijos monitoringo stotyje, 20–40 cm

gylyje ir Žemaitijoje Cr koncentracijai 0–20 cm gylyje. Cu ir Zn koncentracijos

pastaraisiais metais yra didesn÷s, negu steb÷jimo laikotarpio pradžioje (išskyrus

Žemaitijos stoties rudens duomenis). Cd ir Pb koncentracijos laikosi žemame lygyje (15

pav.).

0

20

40

60

80

100

120

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Zn,

mg/

l*10

00

20cm 40cm

2000

0

20

40

60

80

100

120

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Zn,

mg/

l*10

00

20cm 40cm

0

5

10

15

20

25

30

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Pb,

mg/

l*10

00

0

20

40

60

80

100

120

140

160

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Pb,

mg/

l*10

00

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Ni,

mg/

l*10

00

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

pava

saris

vasa

raru

duo

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Ni,

mg/

l*10

00

15 pav. Sunkieji metalai dirvožemio vandenyje 2000-2008 m. (2 iš 2).

34

2.3.2. Gruntinio vandens savyb÷s

Tirpių medžiagų koncentracijų kaita gruntiniame vandenyje analizuota atsižvelgiant

į vandens lygio kilimo ir kritimo ciklus, kuriems būdingas gruntinio vandens lygio

kritimo greičio padid÷jimas: Žemaitijoje nuo 2002 m., o Aukštaitijoje nuo 2003 m. (žr.

2.2.2. skyriuje).

D÷l gruntinio vandens lygio kritimo greičio padid÷jimo išsiplaunant daugiau

medžiagų, pastaraisiais elektrinis laidumas, pH, šarmingumas, Na, K, Ca, Mg vidutin÷s

koncentracijos yra didesn÷s arba labiau kinta, negu steb÷jimų laikotarpio pradžioje.

Vandens elektrinis laidumas 2008 metais buvo didesnis, negu 2007 m., Žemaitijos 2

gręžinyje – didžiausias per visą steb÷jimų laikotarpį (16 pav.).

D÷l ilgiausiai išsilaikiusio stabilaus vandens lygio, mažai tirpaus visuminio fosforo

koncentracija LT01 buvo didžiausia 2001 m. 1 ir 2 gręžiniuose, o LT03, 2004 m., visuose

gręžiniuose. 2003–2004 m. didžiausias buvo ir fosfatų kiekis, o 2005–2007 fosfatų

koncentracija buvo mažiausia (16 pav.).

Fe ir Si dažniausiai sudaro mažai tirpius junginius, bet jų koncentracija padid÷jo,

kartu su tirpiausių medžiagų, sudarančių dūlančius mineralus, kurie sparčiau tirpsta

svyruojant vandens lygiui. Al koncentracijos matuojamos tik nuo 2003 m., tod÷l palyginti

su steb÷jimo laikotarpio pradžioje neįmanoma. Al koncentracijos kitimo tendencija

Aukštaitijos ir Žemaitijos stotyse priešinga d÷l ciklų ritmo nesutapimo. (16 pav.)

Sulfatų koncentracija Aukštaitijos KMS gruntiniame vandenyje yra stabili trejus

metus, padid÷jusi tik trečiajame gręžinyje ir sutampa au Si koncentracijos dinamika, tai

liudija, kad vyksta ne teršimas siera, o sieros turinčių mineralų dūl÷jimas.

2008 m. nitratų bei amonio azoto koncentracija, palyginus su 2007 m. padid÷jo, bet

neviršijo didžiausių, 2000–2002 m. reikšmių.

2008 m. Aukštaitijos stotyje giliausiame gręžinyje iki didžiausių reikšmių padid÷jo

Cu, Cr, Cd Zn, Ni koncentracija, o sekliausiajame, pirmajame, gręžinyje ypač padid÷jo

Cd koncentracija.

Žemaitijoje sunkiųjų metalų koncentracijos daugiausia maž÷jo, Cu ir Zn

koncentracija buvo mažiausia per steb÷jimų laikotarpį (16 pav. 7-8).

35

Sunkiųjų metalų koncentracijų augimas Aukštaitijos IMS tolygiai vyksta

giliuosiuose gręžiniuose ir tris metus iš eil÷s ir pasireiškia metalų rinkinio gaus÷jimu,

tod÷l priežasties reik÷tų ieškoti regiono ūkin÷s veiklos pokyčiuose.

LT01 LT03

Spe

cifin

is e

lekt

rinis

la

idum

as, m

S/m

0

10

20

30

40

50

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Spe

cifin

is e

lekt

rinis

la

idum

as, m

S/m

0

20

40

60

80

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

pH

5.05.56.06.57.07.58.08.59.0

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

pH

5.05.56.06.57.07.58.08.59.0

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Fos

fora

s m

g/l

0

100

200

300

400

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Fos

fora

s m

g/l

0

100

200

300

400

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1 grę

žiny

s

2 grę

žiny

s

3 grę

žiny

s

4 grę

žiny

s

gręžinio numeris

16 pav. Gruntinio vandens chemin÷ sud÷tis (1 iš 8).

36

LT01 LT03

Cl m

g/l

0

2

4

6

8

1019

98

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cl m

g/l

0

2

4

6

8

10

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

K m

g/l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

K m

g/l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Na

mg/

l

0

1

2

3

4

5

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Na

mg/

l

0

1

2

3

4

5

1998

2000

2002

2004

2006

2008

1 gręži

nys

2 gręži

nys

3 grę

žiny

s

4 grę

žiny

s

gręžinio numeris


37

LT01 LT03

Ca

mg/

l

0

20

40

60

80

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Ca

mg/

l

0

20

40

60

80

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Mg

mg/

l

0

5

10

15

20

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Mg

mg/

l

0

5

10

15

20

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Šar

min

gum

asm

g/l

0

50

100

150

200

250

300

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Šar

min

gum

asm

g/l

050

100150200250300

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1 gręži

nys

2 gręži

nys

3 gręži

nys

4 gręži

nys

gręžinio numeris


38

LT01 LT03

Si m

g/l

0

3

6

9

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Si m

g/l

0

3

6

9

1998

2000

2002

2004

2006

2008

NO

3-N

mg/

l

0.0

0.5

1.0

1.5

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1.9 2.9 4.5 2.2 3.3

NO

3-N

mg/

l

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

NH

4-N

mg/

l

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

NH

4-N

mg/

l

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1 gręži

nys

2 gręži

nys

3 gręži

nys

4 gręži

nys

gręžinio numeris


39

LT01 LT03

SO

4 m

g/l

0102030405060

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

SO

4 m

g/l

05

101520253035

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Mn

mg/

l*10

00

0

50

100

150

200

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Mn

mg/

l*10

00

0200400600800

10001200

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Fe

mg/

l*10

00

0100020003000400050006000

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Fe

mg/

l*10

00

0

1000

2000

3000

4000

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1 g

ręži

nys

2 grę

žiny

s

3 grę

žin

ys

4 grę

žin

ys

gręžinio numeris

16 pav. Gruntinio vandens chemin÷ sud÷tis (5 iš 8)

40

LT01 LT03

PO

4 m

g/l*

1000

0

50

100

150

2003

2004

2005

2006

2007

2008

520 258

PO

4 m

g/l*

1000

0

50

100

150

2003

2004

2005

2006

2007

2008

270

Vis

umin÷ o

rgan

in÷

angl

is m

g/l

0

10

20

30

40

50

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Vis

umin÷ o

rgan

in÷

angl

is m

g/l

0

10

20

30

40

50

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Al m

g/l*

1000

0500

10001500200025003000

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Al m

g/l*

1000

0500

10001500200025003000

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1 gręži

nys

2 gręži

nys

3 gręži

nys

4 gręži

nys

gręžinio numeris


41

LT01 LT03

Cu

mg/

l*10

00

0

5

10

15

20

25

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cu

mg/

l*10

00

0

20

40

60

80

100

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

276

Cr

mg/

l*10

00

0

4

8

12

16

20

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cr

mg/

l*10

00

0

2

4

6

8

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cd

mg/

l*10

00

0.00.30.60.91.21.51.8

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cd

mg/

l*10

00

0.00.10.20.30.40.50.6

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1 gręži

nys

2 gręži

nys

3 gręži

nys

4 gręži

nys

gręžinio numeris


42

LT01 LT03

Pb

mg/

l*10

00

05

101520253035

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Pb

mg/

l*10

00

0

10

20

30

40

50

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Zn

mg/

l*10

00

0

50

100

150

200

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Zn

mg/

l*10

00

050

100150200250300

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Ni m

g/l*

1000

0

2

4

6

8

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Ni m

g/l*

1000

0

3

6

9

12

15

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2008

1 gręži

nys

2 gręži

nys

3 gręži

nys

4 gręži

nys

gręžinio numeris

16 pav. Gruntinio vandens chemin÷ sud÷tis (8 iš 8)

43

2.3.3. Upelio vandens savyb÷s

Vidutinis upelio vandens debitas abiejose monitoringo stotyse sumaž÷jo, palyginti

su didžiausiu debitu, 2005 m., bet debito augimo tendencija išliko. Upelio vandens

specifinis elektrinis laidumas, šarmingumas ir pH laikosi aukštame lygyje. Mangano

koncentracija 2008 m. sumaž÷jo. Geležies koncentracija Aukštaitijos KMS turi

tendenciją maž÷ti, Žemaitijos KMS – augti (17 pav., 1).

Tirpiausiųjų medžiagų koncentracijos upelio vandenyje 2008 m., palyginti su 2007

m., išaugo, tačiau maž÷jimo tendencija išliko (17 pav., 2).

Aukštaitijos KMS 2008 m. išaugo iki didžiausių reikšmių per steb÷jimo laikotarpį

aliuminio koncentracija. Abiejose stotyse sumaž÷jo visumin÷s organin÷s anglies, amonio

koncentracija, o padid÷jo fosfatų. (17 pav., 3).

Nitratų azoto ir sulfatų sieros koncetracija upelio vandenyje 2008 m. buvo abiejose

KMS didesn÷, negu 2007 m, nors debitas (kaip ir nuotekis) maž÷jo (17 pav. 2 ir 3).

Atvirkštin÷ priklausomyb÷ tarp debito ir sieros bei nitratų azoto koncentracijų rodo

dalinai nenatūralią

Aukštaitijos KMS upelio vandenyje sunkiųjų metalų Cr, Pb, Ni ir Cd koncentracija

nuo 2003 metų neturi pastebimų kitimo tendencijų, laikosi žemiausiame lygyje per

steb÷jimo laikotarpį. 2007 ir 2008 m., palyginti su 2005 ir 2006 m. maž÷ja Cu ir Zn

koncentracija.

2008 m. Žemaitijos metais iki didžiausių nuo 2000 m. reikšmių padid÷jo Cu ir Zn

koncentracija. Neviršydami maksimalios steb÷jimų laikotarpio reikšm÷s Cr ir Pb

koncentracijos turi tendenciją did÷ti. Cd ir Ni koncentracija, laikosi minimaliame lygyje

(17 pav., 4).

44

Vidutinis debitas, m3/s

0.000

0.005

0.010

0.01519

9419

9519

9619

9719

9819

9920

0020

0120

0220

0320

0420

0520

0620

0720

08


0

10

20

30

40

50

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

pH

6.46.66.87.07.27.47.67.8

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Šarmingumas, mg/l

0

50

100

150

200

250

300

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Mn, mg/l*1000

0

10

20

30

40

50

60

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Fe, mg/l*1000

0

100

200

300

400

500

600

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

17 pav. Vidutiniai upelio vandens parametrai 1994-2008 metais (1 iš 4).

45

SO4, mg/l

0

5

10

15

20

25

30

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cl, mg/l

0

1

2

3

4

5

6

7

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Mg, mg/l

0

10

20

30

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

K, mg/l

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Ca, mg/l

0

20

40

60

80

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Na, mg/l

0

1

2

3

4

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008


46

Al, mg/l*1000

0

50

100

150

200

250

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Visuminis org. anglingumas, mg/l

0

10

20

30

40

50

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

NO3,N, mg/l

0

0.1

0.2

0.3

0.4

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

NH4,N, mg/l

0

0.04

0.08

0.12

0.16

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Visuminis azotas, mg/l

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

PO4, mg/l*1000

0

5

10

15

20

25

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Si, mg/l

01234567

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Visuminis fosforas, mg/l*1000

0

10

20

30

40

50

60

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008


47

Cu, mg/l*1000

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.0019

94

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cr, mg/l*1000

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Ni, mg/l*1000

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Pb, mg/l*1000

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Zn, mg/l*1000

0

10

20

30

40

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Cd, mg/l*1000

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

17 pav. Vidutiniai upelio vandens parametrai 2000-2008 metais (4 iš 4)

48

2.4. Medžiagų balanso išnešimo sudedamosios dinamika

2.4.1. Azoto ir fosforo bei sieros išnešimas iš dirvožemio

Cheminių elementų išnešimas dirvožemio vandeniu neatspindi viso baseino

medžiagų balanso, bet charakterizuoja automorfinio dirvožemio ind÷lio į medžiagų

išnešimo iš ekosistemos dinamiką. 2008 metais abiejose stotyse iš dirvožemio buvo

išnešta nedideli kiekiai pagrindinių augalų mitybos elementų azoto, fosforo ir sieros (18-

21 pav.).

Mineralinio N srautas LT01

0102030405060708090

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/m

2

NO3+NH4 0-20 cm NO3+NH4 20-40 cm

Mineralinio N srautas LT03

0102030405060708090

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/m

2

NO3+NH4 0-20 cm NO3+NH4 20-40 cm

18 pav. Mineralinio azoto išplovimas iš dirvožemio.

49

Organinio N srautas LT01

0

30

60

90

120

150

18019

95

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/m

2

0-20 cm 20-40 cm

Organinio N srautas LT03

0

100

200

300

400

500

600

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/m

2

0-20 cm 20-40 cm

19 pav. Organinio azoto išplovimas iš dirvožemio.

Mineralinio azoto išnešimas 2008 m., palyginti su 2007 m. sumaž÷jo, o padid÷jo

tik organinio azoto išnešimas iš 0–20 cm gylio Aukštaitijos IMS. 2008 m. susidar÷

palankesn÷s sąlygos migruoti organiniam azotui, nes temperatūros amplitud÷ buvo

mažiausia nuo 1999 m. 2000 m., 2002 m. ir 2005-2006 m. organinio azoto ir visuminio

fosforo buvo išplauta daugiau d÷l dirvožemio vandens srauto tūrio ir intensyvumo

rodiklio (19-20 pav., LT01 ir 1 lentel÷). Dirvožemio vandens srauto tūrio ir intensyvumo

veiksniai paveik÷ organinio azoto išploviną ir Žemaitijoje (19 pav., LT03 ir 2 lentel÷).

Tik neturint duomenų apie šiluminius veiksnius, negalima atsakyti į klausimą, kod÷l 2005

50

m. didelis dirvožemio vandens srautas ir intensyvumas sudar÷ blogesnes sąlygas azoto ir

fosforo išplovimui, negu 2006 m. (19 -20 pav., LT03 ir 2 lentel÷). Sprendžiant iš to, kad

upelio vandens temperatūros vidurkis 2005 m. buvo mažiausias, o 2006 m. antras pagal

dydį per steb÷jimo laikotarpį (3 lentel÷), galima numatyti, kad šilumin÷s sąlygos 2006 m.

buvo palankesn÷s medžiagų išplovimui ir iš dirvožemio.

Visuminio P srautas LT01

02468

101214161820

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/m

2

0-20 cm 20-40 cm

Visuminio P srautas LT03

0

10

20

30

40

50

60

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/m

2

0-20 cm 20-40 cm

20 pav. Visuminio fosforo išplovimas iš dirvožemio.

51

Sulfat ų S srautas LT01

0

50

100

150

200

25019

95

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/m

2

0-20 cm 20-40 cm

Sulfat ų S srautas LT03

0

50

100

150

200

250

300

350

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/m

2

0-20 cm 20-40 cm

21 pav. Sulfatų sieros išnešimas iš dirvožemio.

Visuminio fosforo išnešimas iš dirvožemio labiausiai koreliuioja su mineralinio

azoto išnešimu (koreliacijos koeficientas 0,83–0,89), o sulfatų sieros išnešimas

koreliuoja silpniau (koreliacijos koeficientas 0,69–0,73). Sulfatų sieros išnešimas yra

labiau veikiamas šiluminių veiksnių, nes sulfatai n÷ra labai tirpi medžiaga, pavyzdžiui,

1999 m. dirvožemio vandens srautas ir intensyvumas Aukštaitijos stotyje buvo nedideli

(1 lentel÷), bet aukšta dirvožemio temperatūra ir aža jos amplitud÷ sudar÷ palankias

sąlygas sulfatų sieros išplovimui (21 pav. LT01).

52

2003 m. 0–20 cm gylyje Žemaitijos stotyje iš dirvožemio buvo išnešta daugiausia

sieros per visą steb÷jimų laikotarpį. Dirvožemio vandens srautas ir intensyvumas 2003 m.

buvo artimi steb÷jimo laikotarpio vidurkui, o apie šilumenes sąlygas informacijos n÷ra.

Gali būti, kad 2003 m. sieros srautas padid÷jo d÷l teršimo.

2.4.2 Azoto ir fosforo bei sieros išnešimas iš gruntinio vandens

Medžiagų išnešimo gruntinio vandens zonoje įvertinimas yra nepilnas, nes trūksta

duomenų, norint apskaičiuoti visas gruntinio vandens nuotekio sudedamąsias.

Atsižvelgiant į gruntinio vandens lygio svyravimus, sudarytos medžiagų balanso

schemos, kuriose žemiausios neigiamos reikšm÷s rodo, kad sąlygos medžiagų išnešimui

buvo palankiausios.

Aukštaitijos IMS 2008 m., palyginti su 2007 m. buvo palankesni azoto kaupimui

gruntinio vandens zonoje, ypač didelis buvo mineralinio azoto kaupimo potencialas 2 ir 4

gręžiniuose (22 pav.). Fosforo ir sieros kaupimas, palyginti su azoto, buvo mažesnis kai

kuriuose gręžiniuose buvo sąlygos fosforo ir sieros išnešimui (24, 26 pav.). Pagal

dirvožemio ir upelio hifrologiniusir šiluminius rodiklius (1 ir 3 lentel÷s) galima spręsti,

kad mineralinio azoto išnešimui 2008 m. nebuvo palankios hidrologin÷s sąlygos, o

didesnį fosforo ir sieros junginių judrumą l÷m÷ aukšta temperatūra.

Žemaitijos IMS 2007 m. buvo palankios azoto, sieros ir fosforo kaupimui, o 2008

m. vyravo neigiami fosforo ir sieros suminiai srautai (23, 25, 26 pav.).

53

Mineralinio azoto srautai LT01 gruntiniame vandenyj e

-40-30-20-10

010203040506070

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

mg/

m2

GW4 >9 m GW3 GW2 1.5-2 m GW1 apie 0.5 m

LT01370.14

-100

0

100

200

300

400

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

NO

3+N

H4,

mg/

m2

GW2 1.5-2 m

22 pav. Mineralinio azoto atsargos (teigiamos reikšm÷s) ir išnešimas (neigiamos

reikšm÷s) gruntinio vandens zonoje Aukštaitijos IMS.

54

Mineralinio azoto srautai LT03 gruntiniame vandenyj e

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

2519

98

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

mg/

m2

GW1 10 m GW3 6.0 m GW2 3.0 m GW1 1.0 m

23 pav. Mineralinio azoto atsargos (teigiamos reikšm÷s) ir išnešimas (neigiamos

reikšm÷s) gruntinio vandens zonoje Žemaitijos IMS.

55

LT01

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Vis

umin

io fo

sfor

o, m

g/m

2

GW4 >9 m GW3 GW2 GW1 apie 0.5 m

24 pav. Visuminio fosforo atsargos (teigiamos reikšm÷s) ir išnešimas (neigiamos reikšm÷s) gruntinio vandens zonoje Aukštaitijos KMS.

56

LT03

-20000-15000-10000-5000

05000

10000150002000025000

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Vis

umin

io fo

sfor

o, m

g/m

2

GW4 10 m GW3 6.0 m GW2 3.0 m GW1 1.0 m

25 pav. Visuminio fosforo atsargos (teigiamos reikšm÷s) ir išnešimas (neigiamos reikšm÷s gruntinio vandens zonoje Žemaitijos IMS.

57

LT01

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

100019

98

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Sie

ra, m

g/m

2

GW4 >9 m GW3 GW2 1.5-2 m GW1 apie 0.5 m

LT03

-1500-1000-500

0500

10001500

20002500

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Sie

ra, m

g/m

2

GW4 10 m GW3 6.0 m GW2 3.0 m GW1 1.0 m

26 pav. Sieros atsargos (teigiamos reikšm÷s) ir išnešimas (neigiamos reikšm÷s) gruntinio

vandens zonoje.

58

2.4.2. Medžiagų išnešimas upeliu

Cheminių elementų išnešimas upelio vandeniu gerai atspindi viso baseino

medžiagų balanso išlaidų dalį (27–28 pav.).

Siera

0200400600800

10001200

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Chloras

0200400600800

10001200

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Kalcis

0

2000

4000

6000

8000

10000

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Magnis

0

500

1000

1500

2000

2500

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Natris

0

200

400

600

800

1000

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Kalis

0

50

100

150

200

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

27 pav. Sieros, Cl, Na, K, Ca ir Mg išnešimas iš upelių baseinų (g/m2, per metus).

59

Visuminis azotas

0

50

100

150

200

250

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Azotas (NO3N+NH4N)

0102030405060

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Visuminis fosforas

0

2

4

6

8

10

12

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Silicis

0200400600800

10001200

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

28 pav. Kai kurių cheminių elementų išnešimas iš upelių baseinų (g/m2, per metus).

60

Upelio nuot÷kis abiejose monitoringo stotyse 2008 m. buvo mažesnis, negu 2005-

2007 m., tod÷l sumaž÷jo išnešamų tirpiųjų bei potencialiai teršiančių medžiagų, azoto,

sieros kiekis, išskyrus visuminio fosforo Aukštaitijos KMS (27–28 pav.). Padid÷jusį

visuminio fosforo išnešimą l÷m÷ ekstremaliai didel÷ vasario m÷nesio koncentracija, nes

likusį laiką fosforo koncentracija Aukštaitijos IMS yra artima nustatymo tikslumui.

61

2.5. Santykinai natūrali ų geosistemų būkl÷s rodikliai

Gruntinio, dirvožemio bei paviršinio vandens steb÷jimo pagal ICP IM programą

medžiaga yra tinkama santykinai natūralių geosistemų būkl÷s ir kaitos tendencijų

vertinimui.

Geosistema yra ekosistemos dalis, kurią sudaro aplinka kurioje intensyviausiai

vyksta vandens apykaita ir gyvųjų organizmų veikla.

Iš visų geosistemos komponentų (dirvožemio, vandens, paviršinio vandens)

atrenkant ekosistemos būklę geriausiai charakterizuojantį rodiklį pasirinktas upelio

vanduo (paviršinis vanduo), kurio savyb÷s atspindi visos geosistemos vandens balanso

išnešimo grandį. Upelio vandeniui būdingas mažiausias buferiškumas (palyginti su

dirvožemiu ir uolienomis), tod÷l upelio vandens savybių pokyčiai yra suminis rezultatas

procesų, kurie vyksta visame santykinai natūralios ekosistemos baseine.

Pasirinktas periodas, kai matavimų dažnis tapo reguliarus ir nustatomų parametrų

rinkinys didžiausias, pastarasis dešimtmetis, 1999–2008 m.

Hidrologiniai ir klimatiniai parametrai buvo suranguoti ir išryšk÷jo keli vandens

savybių (nuotekio ir debito) bei šilumos charakteristikų (vidutin÷s temperatūros ir

metin÷s temperatūros amplitud÷s) ciklai. 1999–2003 m. nuotekis ir debitas buvo

mažiausi, o 2004–2006 m. (LT01) ir 2005–2007 (LT03) – didžiausi (3lentel÷).

Nustatyta, kad biogeninių medžiagų (mineralinio azoto ir fosforo) išnešimo

priklausomyb÷ nuo upių vandeningumo yra svarbus aplinkos antropogenizacijos ir

kokyb÷s rodiklis (Grimvall, Stalnacke, Tonderski, 2000, Bagdžiūnait÷-Litvinaitien÷,

2004). Pavydžiui, po 2002 m. Str÷vos, Merkio ir Šventosios azoto išnešimas ir nuotekio

koreliacijos koeficientas pakito nuo 0,3 iki 0,6, tod÷l buvo padaryta išvada apie

antropogenizacijos maž÷jimą (Bagdžiūnait÷-Litvinaitien÷, 2004).

Pasirinktas organinis ir mineralinis azotas, kurio išnešimo iš upelių baseinų

koreliacija su metiniu nuotekiu ir debitu yra stipriausia abiejose stotyse, tuo pačiu 1999–

2003 m. laikotarpiu – tai atitinka reikalavimus mažiausiam antropogenizacijos rodikliui.

Pastaraisiais metais, 2004–2008 m., koreliacijos koeficientas tarp mineralinio azoto ir

nuotekio buvo mažas (0,28) arba, Aukštaitijos IMS, artimas nuliui, o 1994–2002 m. šiek

62

tiek didesnis (0,41), o LT03 neigiamas (-0,41), t.y. antropogenizacija did÷jo, natūralių

hidrologinių veiksnių įtaka silpn÷ja, did÷ja ekosistemos antropogenizacija.

Organinio azoto išnešimas upelio vandeniu turi tendenciją did÷ti. Organinio azoto

išnešimo padid÷jimas susijęs su upelio vandens šilimo tendencija. Jei klimatas šils,

organinio azoto išnešimas did÷s.

Artimiausiu metu, jei silpn÷s ūkin÷ veikla, galima prognozuoti mineralinio azoto

išplovimo ryšio su hidrologiniais parametrais stipr÷jimą, antropogenizacijos silpn÷jimą.

Kita vertus, jei did÷s atmosferinis teršimas d÷l energetikos reformų, ryšys išliks silpnas, o

mineralinio azoto išplovimas išaugs.

LT01

01020304050607080

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

0.000.020.040.060.080.100.120.140.16

Mineralinis azotas, g/m2 Organinis azotas, g/m2Nuotekis m3/m2

LT03

020406080

100120140160180

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

Mineralinis azotas, g/m2 Organinis azotas, g/m2Nuotekis m3/m2

29 pav. Azoto junginių išnešimo iš santykinai natūralių geosistemų kitimo tendencijos ir

ryšys su nuotekiu.

63

IŠVADOS

1. 2008 metais kritulių iškrito mažiausiai per visą steb÷jimų laikotarpį, net 19 %

mažiau už klimatinę normą ir 20% mažiau už 12 metų (trijų trimečių ciklų) vidurkį.

Panašus kritulių deficitas buvo prieš dvylika metų, 1996 m. Žemaitijos stotyje, kitaip

negu Aukštaitijos, 2008 m. buvo dr÷gni, kritulių kiekis viršijo klimato normą 12%, o

vidutinę steb÷jimo laikotarpio reikšmę 8%.

2. Surangavus hidrologinius rodiklius išryšk÷jo, kad 2001 ir 2005–2006 m.

laikotarpiai buvo palankiausi medžiagų išplovimui Žemaitijos IMS. Aukštaitijos IMS,

pagal dirvožemio vandens srauto tūrį palankiausi išplovimui buvo 2000 ir 2005 m., o

pagal intensyvumą – 1998, 2000 ir 2004 m. Įšalo rodiklis rodo, kad palankiausios sąlygos

išplovimui buvo 2004 ir 2008 m. Tačiau, 2008 metais išplovimas stipriai neišaugo, d÷l

nepalankių hidrologinių sąlygų. Ni, Cr, Cu ir Zn koncentracijos pastaraisiais metais yra

didesn÷s, negu steb÷jimo laikotarpio pradžioje,o Cd ir Pb koncentracijos laikosi žemame

lygyje.

3. Gruntinio vandens lygio svyravimo greitis pastaraisiais metais did÷ja. 2008 m.

nitratų bei amonio azoto koncentracija, palyginus su 2007 m. padid÷jo, bet neviršijo

didžiausių, 2000–2002 m. reikšmių. 2008 m. Aukštaitijos stotyje giliausiame gręžinyje

iki didžiausių reikšmių padid÷jo Cu, Cr, Cd Zn, Ni koncentracija, o sekliausiajame,

pirmajame, gręžinyje ypač padid÷jo Cd koncentracija. Sunkiųjų metalų koncentracijų

augimas Aukštaitijos IMS tolygiai vyksta giliuosiuose gręžiniuose ir tris metus iš eil÷s ir

pasireiškia metalų rinkinio gaus÷jimu, tod÷l priežasties reik÷tų ieškoti regiono ūkin÷s

veiklos pokyčiuose.

4. Palankiausi medžiagų išplovimui pagal upelio nuotekį ir debitą Aukštaitijoje buvo

2005, 2007 m., o Žemaitijoje – 2004–2006 m. Aukšta vidutin÷ upelio vandens

temperatūra derinyje su maža svyravimo amplitude taip pat sudar÷ sąlygas didesniam

išplovimui, abiejose stotyse šilumin÷s sąlygos buvo palankiausios 2007 m., tai padidino

S, Mg, Ca, Si išplovimą iki didžiausių nuo 1999 m. reikšmių. 2008 m. hidrologin÷s ir

šilumin÷s sąlygos nebuvo palankios, tod÷l išplauti mažesni medžiagų kiekiai.

64

65

LITERATŪRA

Bagdžiūnait÷-Litvinaitien ÷ L. (2004). Change dynamics of biogenic matter in river waters of southeast

Lithuania during periods of different waterness. Journal of environmental Engineering and Landscape

Management, vol. 12, No 4, 146–152.

Dirvožemių, dirvožemio ir gruntinio vandens chemin÷ sud÷tis kompleksinio monitoringo fonin÷se stotyse,

(1995). Geografijos instituto 1995 metų darbų ataskaita (temos vadovas dr. Z. Gulbinas).

Dirvožemių, dirvožemio ir gruntinio vandens chemin÷s sud÷ties steb÷jimai integruoto monitoringo stotyse,


Dirvožemių, dirvožemio ir gruntinio vandens monitoringas kompleksin÷se foninio monitoringo stotyse,


Dirvožemių, dirvožemio vandens, gruntinio vandens ir upelių vandens monitoringas fonin÷se stotyse,


Dirvožemių, dirvožemio vandens, gruntinio vandens ir upelių vandens monitoringas kompleksin÷se

monitoringo stotyse, (2001). Geografijos instituto 2001 metų darbų ataskaita (temos vadovas dr. Z.

Gulbinas).

Dirvožemių, dirvožemio vandens, gruntinio vandens ir upelių vandens monitoringas kompleksin÷se

monitoringo stotyse, (2002). Geologijos ir geografijos instituto 2002 metų darbų ataskaita (temos vadovas

dr. M. Samuila).

Grimvall A., Stalnacke P., Tonderski A. (2000). Timescale of nutrient loses from land to sea – a

European perspective. Ecological Engimeering, No 14, 363-371.

Manual for Integrated Monitoring . Programme Phase 1993–1996. Environment Data Centre, National

Board of Waters and the Environment. Helsinki, (1993).

Manual for integrated monitoring (1998). ICP IM programe centre, Finish enivronment institute,

Helsinki.

Documents

GRUNTINIO, DIRVOŽEMIO BEI PAVIRŠINIO VANDENS IR …chemija.gamta.lt/files/...dirvozemio_pavirsinio_vandens_tyrimai_2008… · PAVIRŠINIO VANDENS IR DIRVOŽEMIO TYRIMAS PAGAL ICP