Vandens tarša

Vandens tarsa

Vandens, visų pirma upių, teršimas ir toliau lieka opiausia Lietuvos ekologine problema. Nors dėl pastarųjų metų pramonės nuosmukio bei sumažėjus chemikalų vartojimui žemės ūkyje gerokai sumažėjo ir vandenų tarša, tačiau daugelio Lietuvos upių, taigi ir Kuršių marių būklė ir toliau lieka krizinė. Apskaičiuota, kad pastačius Kauno nuotekų valymo įrengimų bent mechaninę dalį ir biologinius Vilniaus, Šiaulių ir Klaipėdos valymo įrengimus, biologinė tarša Lietuvoje sumažėtų apie 70%. Taigi padėtis iš esmės pagerėtų, tačiau iki šių darbų pabaigos dar toloka. <

Nors buitinėms reikmėms Lietuvoje daugiausia vartojamas geros kokybės požeminis vanduo, tačiau kaimo vietovėse vartojamas negilių šulinių vanduo gana dažnai yra užterštas nitratais gerokai virš leistinų normų. Ir toliau rimta problema yra ežerų bei Kuršių marių ir Baltijos jūros eutrofikacija. Nors mažiau vartojant mineralinių trąšų gerokai sumažėjo biogeninių medžiagų išplovimas į paviršinius vandens telkinius bei gruntinius vandenis, bet dėl antrinių teršimo procesų vandens kokybė beveik negerėja.

Vandens vartojimas ir teršimas:

Įvairiems poreikiams iš Lietuvos vandens šaltinių pastaraisiais metais suvartojama virš keturių mmilijardų kubinių metrų vandens. 1993 metais buvo suvartota 4.59 milijardo kubinių metrų. Apie tris milijardus kubinių metrų šio kiekio (1993 m. – 2.99 milijardai) sudaro Drūkšių ežero vanduo, vartojamas Ignalinos AE reaktorių aušinimui. Atsižvelgiant į tai, kad toks vandens vartojimas yyra labai specifinis ir lokalaus pobūdžio, be to, gerokai iškreipia bendrą Lietuvoje suvartojamo vandens balansą, toliau analizuojant šis kiekis neįtraukiamas į bendrą užteršto vandens kiekį.

Be minėto vandens vartojimo energetikos reikmėms, daugiausia jo suvartojama buityje ir ūkyje (beveik 50 %), pramonės reikmėms (apie 25 %), žuvininkystėje (apie 25 %) ir žemės ūkyje (apie 2 %). Pastarųjų penkerių metų vandens vartojimo dinamika pateikta 3.1 paveiksle.

Dėl ekonomikos nuosmukio nuo 1991 metų vandens pradėta vartoti vis mažiau. Didžiausias sumažėjimas buvo 1992 ir 1993 metais. Praeitais metais pramonėje vandens suvartota perpus mažiau negu ankstesniais (1988-1990), o žuvininkystėje ir žemės ūkyje – beveik triskart mažiau.

Mažiau vandens vartojant, gerokai sumažėjo ir užteršto vandens nuotekų kiekis. 1988-1990 metais per metus susidarydavo apie 500 mln. kubinių mmetrų užteršto vandens nuotekų, o 1992 metais jų buvo 390 mln. kubinių metrų, 1993 metais – 360 mln. kubinių metrų.

Valymo įrenginiuose iki didžiausios leistinos taršos normų išvalytos nuotekos sudaro tik 25% bendro nuotekų kiekio. Beveik pusė užteršto vandens išleidžiama į paviršinius vandenis nepakankamai išvalytos (tik po mechaninio valymo), arba valytos nepakankamo našumo biologinio valymo įrenginiuose, ir apie 20% – visiškai nevalyta. Likusi užteršto vandens dalis (apie 5%) išleidžiama į filtracinius laukus.

Pastebėtina, kad didžioji visiškai nevalyto vandens dalis (apie 990% jo bendro kiekio) išleidžiama Kaune į Nerį ir Nemuną.

Upės;

Lietuvoje yra: virš 29 900 upių, upelių ir kanalų, ilgesnių kaip 250 m; 28 200 upių, upelių ir kanalų, ne ilgesnių kaip 10 km; 758 upės, ilgesnės kaip 10 km; 18 upių, ilgesnių kaip 100 km; 9 upės, ilgesnės kaip 200 km.

Pagrindinės vandens arterijos – Nemuno – ilgis yra 937 km, iš jų 475 km teka Lietuvos teritorija. Antrosios pagal ilgį upės – Neries – bendras ilgis 510 km, iš jų 276 km teka Baltarusijos žemėmis. Nuo versmių iki žiočių per Lietuvą teka Šventoji – 249 km; antroji pagal ilgį (213 km) – Minija.

Vykdant melioracijos darbus, buvo sureguliuota virš 75% upių ir upelių. Iš natūralių 63.7 tūkst.km nereguliuotų upių likę apie 17 tūkst.km, tarp jų 9 – didžiosios.

1992-1993 m. vandens kokybė buvo stebima 46 upėse, 101 vietoje, apie 5 tūkst.km upių tinkle, turint tikslą nustatyti iki 55 vandens kokybės fizinių, cheminių ir biologinių rodiklių.

Gamtinis fonas buvo stebimas penkiose mažose upėse: Minčioje, Skrobluje, Juostoje, Veivirže ir Upitoje. Buvo tiriamas 16 upių vandens užterštumas žiotyse, 11 vandens kokybės kontrolės vietų yra pasieniuose. Daugiausia vandens užterštumo stebėjimų vietų yra žemiau miestų – 43. Aukščiau miestų vanduo tiriamas 32 vvietose: jų tyrimai rodo, koks vanduo atiteka gyventojams. Be to, 21 iš šių vietų tyrimų rezultatai atspindi žemdirbystės poveikį. Dubysos, Šešuvio ir Šušvės vandens užterštumo tyrimai žiotyse daugiausia rodo žemdirbystės išsklaidytos taršos poveikį, nes į šių upių baseinus patenka palyginti nedaug buitinių nuotekų.

Daugiausia teršiančių medžiagų į upes patenka iš 6 Lietuvos miestų: Kauno, Vilniaus, Klaipėdos, Šiaulių, Panevėžio ir Alytaus.

Ežerai:

Lietuvoje yra 2834 ežerai, kurių plotas didesnis kaip 0.5 ha. Bendras jų plotas – 87 643 ha. Lietuvos ežeringumo vidurkis yra apie 1.5%, tačiau skirtingose šalies dalyse šis procentas yra labai įvairus.

Pagrindinių hidrocheminių parametrų – ištirpusio deguonies koncentracijos ir pH reikšmių stebimuose Lietuvos ežeruose analizė rodo, kad per pastaruosius 10-15 metų šie parametrai keitėsi nedaug Deguonies režimas paviršiniame vandens sluoksnyje geras: deguonies koncentracija kinta 8-10 mg/l ribose, tik kai kuriais metais priklausomai nuo klimato sąlygų sumažėdama iki 6-7 mg/l. Nežymiai deguonies koncentracija mažėja Tauragne, tačiau mažiausiai ištirpusio deguonies yra Lūksto ežero vandenyje.

Foniniuose Lietuvos ežeruose deguonies stoka paviršiniame vandens sluoksnyje gali susidaryti tik esant ledo dangai, bet tokiuose eutrofikuotuose ežeruose, kaip Žuvintas, ypač kai kuriose jo vietose, deguonies koncentracija ir esant atviram ežero paviršiui gali sumažėti iki 3.0-4.0 mg/l (3.9 pav.).

3.9 pav. Deguonies koncentracija (mg/l) Žuvinto ežero paviršiniame ((A) ir priedugniniame (B) sluoksniuose 1993 m.

Esant terminiam sluoksnių pasiskirstymui, įvairios kilmės ir tipo ežeruose vertikali hidrocheminių parametrų kaita skirtinga. Pavyzdžiui, rugpjūčio mėnesį, kai sluoksnių terminis pasiskirstymas ryškus, Tauragno ežere deguonies koncentracija nuo 9.0 mg/l paviršiniame vandens sluoksnyje sumažėja vos iki 6.0 mg/l 8-10 m gylyje. Tačiau Dusios ežero vandenyje, esant žymiai mažesniam temperatūriniam gradientui, 16-20 m gylyje yra tik 1.0-1.5 mg/l deguonies.

Kauno marios per 40 egzistavimo metų tapo hipertrofizuotu vandens telkiniu. Vienas iš esminių hipertrofikacijos požymių – didelė absoliutinė deguonies koncentracija bei paviršinio vandens sluoksnio prisotinimas deguonimi intensyvios fotosintezės periodu, taip pat deguonies stoka giluminiuose sluoksniuose esant terminiam pasiskirstymui ir paviršiniame vandens sluoksnyje upinėje marių dalyje fitoplanktono irimo metu.

Paviršiniame vandens sluoksnyje didžiausia ištirpusio deguonies koncentracija siekia 16.8-18.8 mg/l (prisotinimas 203-234%). Giluminiuose sluoksniuose, esant terminiam sluoksnių pasiskirstymui, deguonies koncentracija sumažėja iki 0.10-2.50 mg/l (1-30%), o paviršiniame vandens sluoksnyje upinėje marių dalyje fitoplanktono irimo metu iki 1.0-3.0 mg/l (10-30%)

Kauno marių vandenyje organinių medžiagų koncentracija 3-4 kartus didesnė negu mezotrofiniuose Lietuvos ežeruose, 2 kartus – negu eutrofiniuose Lietuvos ežeruose ir Nemuno vandenyje. Biogeninių medžiagų koncentracijos Lietuvos ežeruose nėra didelės (3.5 lentelė).

Būtina išskirti dar vieną bendrą įvairių tipų Lietuvos ežerams požymį: mineralinių biogeninių medžiagų sudėtyje vyrauja azoto junginiai.

Azoto ir fosforo santykis paprastai svyruoja nuo 2.5 iki 5.

Kauno marių vandenyje gausu biogeninių medžiagų, tačiau ir jų kitimo tendencijos per 20-30 metų nežymios.

Kauno marių vandenyje vyrauja amonio jonai, kurių koncentracija atskirais metų laikotarpiais 1.5-3 kartus viršija DLK, lygią 0.020 mg N/l. Nitratų koncentracija Kauno mariose neviršija DLK, tačiau yra nemaža: 0.630-1.420 mgN/l. Nitritų dažniausiai aptinkami tik pėdsakai, ir tik retais atvejais jų koncentracija siekia 0.062-0.100 mgN/l (3-5DLK).

Kuršių marių ir Baltijos jūros vandenų kokybė:

Kuršių marių būklė daugiausia ppriklauso nuo Nemuno upe plukdomų, įvairiausių teršalų prisotintų vandenų. Šiaurinę Kuršių marių dalį aeruoja, o retkarčiais ir teršia Klaipėdos sąsiauriu įsiveržiantys sūrūs jūros vandenys. Be to, vandenų bei teršalų dalis į Kuršių marias patenka Deimenos atšaka, Danės ir Smeltalės upėmis. Nemažai teršalų patenka ir iš atmosferos (2 skyrius). Nemunas surenka vandenis iš 98.2 tūkstančių kvadratinių kilometrų ploto. Upė žemiau Panemunės (46 km nuo žiočių) skyla į dvi atšakas: kairiakrantę – Giliją, kuria prateka apie 18 % Nemuno upės nuotėkio, ir ddešiniakrantę – Rusnę. Prieglius taip pat šakojasi, ir maždaug 62 % jo vandenų teka į Vyslos įlanką (Aistmares), o likusioji dalis – Deimenos atšaka į Kuršių marias. Kuršių marių plotas 1 584 kvadratinių kilometrų, ir į jas suteka vandenys iš 1100 458 kvadratinių kilometrų upių baseino ploto. Tokiu būdu drenuojama Kuršių marių teritorija sudaro 5.8 % Baltijos jūros upių baseino ploto ir priklauso Baltarusijos (48 %), Lietuvos (46 %) ir Rusijos (Kaliningrado sritis) (6 %) teritorijoms.

Per pastaruosius du dešimtmečius kasmet Klaipėdos sąsiauriu į Baltijos jūrą išteka apie 23 kubiniai kilometrai gėlo vandens, arba 4.9 % bendro nuotėkio į Baltijos jūrą. Didžiausia Nemuno vandenų dalis (18 kubinių kilometrų) įteka į marias šiaurinėmis Atmatos, Skirvytės, Pakalnės upės atšakomis, mažesnė (4 kubinius kilometrus) – Gilijos atšaka – įteka į pietrytinę marių dalį. Dar apie 1 kubinį kilometrą vandenų įsilieja į pietrytinę marių dalį Deimenos atšaka. Didžiausias Nemuno ir kitų mažesnių upelių nuotėkis į Kuršių marias – 32.9 kubinių kilometrų (1916 m.), o mmažiausias – 14.2 kubinių kilometrų (1842 m.). Vidutinis nuotėkis – 22.2 kubinių kilometrų (701 kubinių metrų/s) – 1896 metų balandžio mėnesį į Kuršių marias Nemunas atplukdė 11.5 kubinių kilometrų vandens, o 1945 metų vasaryje – tik 0.5 kubinio kilometro. Priskaičiavus vandens kiekį, patenkantį į marias Deimenos atšaka, metinio nuotėkio reikšmės padidėja maždaug 0.5-1.4 kubinio kilometro.

Pagal kritulių kiekio skaičiavimus, pradedant 1891 m., ant Kuršių marių paviršiaus iškrinta maždaug 1.4 kubinio kilometro vandens. Šis kiekis per metus keitėsi 1.0-1.8 kubinio kilometro rribose.

Iš Kuršių marių paviršiaus kasmet išgaruoja maždaug 1.0 kubinio kilometro vandens. Apie 50 % metinės normos išgaruoja vasarą, 2-3 kartus mažiau pavasarį ar rudenį, ir iki minimumo garavimas sumažėja žiemą. Iškrintančių ant Kuršių marių paviršiaus kritulių kiekį didžia dalimi kompensuoja išgaravusio vandens kiekis ir todėl skaičiuojant Kuršių marių vandens balansą buvo remiamasi upių nuotėkio ir įtekančio iš jūros vandens kiekio skaičiavimais.

1992 metų Kuršių marių vandens balansą, artimą pastarųjų metų sezonams, iliustruoja 3.18 pav. Į Baltijos jūrą ištekėjo apie 19.04 kubinio kilometro gėlo vandens, o į Kuršių marias buvo įtekėję 3.66 kubinio kilometro sūrių vandenų. Silpniausia vandenų apykaita tarp jūros ir marių vyko vasarą.

Kuršių marių regione gyvena apie 5 milijonus žmonių, kurių dauguma naudojasi buitiniais patogumais ir išleidžia kanalizacijos nuotekas į upes ir ežerus. Maždaug trečdalis minėto regiono gyvena tokiuose stambiuose pramoniniuose centruose kaip Vilnius, Kaunas, Gardinas, Panevėžys, Molodečnas, Lyda, Alytus, Marijampolė, Slonimas. Galima priskaičiuoti apie 35 miestus, turinčius virš 10 000 gyventojų. Šiaurinėje Kuršių dalyje išsidėstęs stambus pramoninis centras Klaipėda. Gyventojų reikmėms suvartojama daug vandens, kuris nuleidžiamas į nuotekų sistemas. Buitinių nuotekų taršos poveikis gamtiniams vandenims priklauso nuo valymo efektyvumo ir atstumo nuo išleistuvo iki Kuršių marių. Pastaruoju metu buitinių nuotekų tarša nemažėja, nes palaipsniui plečiamos kanalizacijos ttinklų sistemos ir per lėtai įdiegiami biologinio ir net mechaninio vandenų valymo įrenginiai. Padėtis turėtų iš esmės pagerėti pastačius biologinio valymo įrenginius Vilniuje, Kaune, Klaipėdoje.

Daug biocheminių medžiagų patekdavo į mūsų upes iš žemės ūkio naudmenų. Tačiau per pastaruosius metus trąšų naudojimas žemės ūkyje sumažėjo (4 skyrius), svarbiausia, kad 1991 m. jų nebarstoma iš lėktuvų. Panaikinus daugelį stambių gyvulininkystės kompleksų Lietuvoje, iš dalies Baltarusijoje bei Rusijoje, į mūsų upes ir upelius patenka daug mažiau srutų ir sulėtėjo Kuršių marių eutrofikacijos procesai.

Fermų ir buitinės nuotekos sukelia žymų bakteriologinį užterštumą, ir Kuršių mariose jau seniai nebesimaudoma.

Per pastaruosius 8 metus vykdyti biogeninių medžiagų balanso Kuršių mariose tyrimai rodo, kad didžiausi bendrojo azoto ir fosforo kiekiai į Kuršių marias patekdavo 1986-1988 metais, o pastaraisiais metais biogeninė tarša sumažėjo 2-3 kartus (3.19 pav.).

1992 m. upės į Kuršių marias atplukdė maždaug 25 830 tonų bendrojo azoto, 1 500 tonų bendrojo fosforo. Tuo tarpu vidutinės šių biogeninių elementų reikšmės 1985-1992 m. periodu buvo žymiai didesnės: 46 550 tonų bendrojo azoto ir 2 710 tonų bendrojo fosforo. Didžioji minėtų biogeninių elementų dalis – 20 910 tonų bendrojo fosforo ir 1 275 tonos bendrojo fosforo – 1992 m. buvo išnešta į Baltijos jūrą, o per minėtus 88 metus – atitinkamai 43 235 ir 2 216 tonų. Tai rodo, kad azoto ir fosforo junginių prietaka į Kuršių marias ir ištekėjimas į Baltijos jūrą nedaug skiriasi, ir į jūrą išnešama 80-90 % patekusių į Kuršių marias biogenų.

Didžiausi fosforo kiekiai į Kuršių marias patenka pavasarį, ir maždaug dvigubai mažiau – kitais metų laikais, o jų išnešimas į jūrą pasiskirsto maždaug vienodai per visus metus. Azoto junginių į marias daugiausiai patenka pavasarį ir truputį mažiau kitais sezonais. Daugiausiai azotinių junginių išnešama į jūrą rudenį ir mažiausiai – vasarą, gausiai juos eikvojant hidrobiontams.

Biogeninių junginių gausėjimas sukelia intensyvią Kuršių marių eutrofikaciją. Apmirštant planktonui ir oksiduojantis įvairioms medžiagoms, gausiai eikvojamas deguonis. Iki XVII a. dumblas daugiausia nusėsdavo užliejamose pievose, o palaipsniui atitvėrus pylimais deltą nuo Nemuno ir jo intakų, vis daugiau upės nešmenų nusėda Kuršių mariose. Dėl to baigia užakti ne tik buvusi Kuršių marių įlanka – Krokų lanka, bet ir Kniaupo įlanka. Intensyvus sąnašų kaupimasis vyksta rytinėje Ventės rago pusėje, ties Ežios sekluma ir daugelyje kitų rajonų. Atskirų plotų uždumblėjimas ir biogenų perteklius sudaro puikias sąlygas klestėti marių augalijai, kuri palaipsniui užkariauja žuvų pamėgtus rajonus.

Nemuno delta visą laiką didėja marių sąskaita. Tai sudaro prielaidas nepalankioms marių faunai

sąlygoms susidaryti. Pastačius Nemuno deltoje dambas ir įrengus drenažo kanalus, daugiau užsistovėjusių pelkinių vandenų susikaupia polderiuose ir daugiau jų patenka į Kuršių marias. Neretai susidaro ir deguonies deficitas, kai šylant marioms, prisotintas įvairių medžiagų vanduo, įtekėjęs į Kuršių marias, praranda greitį. Kuršių mariose vasaros pradžioje gana dažnai gaišta žuvys, ir tai sutampa su maksimaliu fitoplanktono išsivystymu. Oksiduojantis organinėms ir mineralinėms medžiagoms vandenyje bei grunte tamsiomis ir ramiomis naktimis, giluminiuose didesnio tankio vandenyse, iki minimumo išsieikvoja deguonis, kaip įvairių medžiagų skaidytojas. DDažniausiai tai įvyksta ties įtekančių į marias Nemuno atšakų žiotimis, kur vandens srautai netenka greičio ir intensyviausiai nusėda jų nešamos medžiagos. 1979 m. gegužės pabaigoje Kuršių mariose nugaišo daugiau kaip 285 tūkstančiai įvairaus amžiaus žuvų, kurių bendras svoris – maždaug 4 200 cnt. Gana daug žuvų nugaišo Kuršių mariose ir 1980 m. birželio mėnesį. Tiek daug starkių, karšių ir kitų žuvų anksčiau nežūdavo. Ryškus deguonies deficitas, žemiau 2-3 ml/l kritinės ribos, buvo stebimas ties Nemuno žiotimis 1971, 1973, 1976 ir kkitų metų vasaromis. Pačios nepalankiausios vandenų prisotinimo deguonimi sąlygos buvo stebimos ties Atmatos, Gilijos ir iš dalies Deimenos žiotimis, Nidos uosto ir Malkų įlankose. Nemažai žuvų išgaišo ir 1993 metų gegužės mėnesį.

Klaipėdos sąsiauriu vyksta nenutrūkstama vandens masių cirkuliacija tarp KKuršių marių ir Baltijos jūros. Klaipėdos sąsiaurio akvatorija prasideda nuo Kiaulės nugaros seklumos, susidariusios iš jūros atplukdytų nešmenų, ir baigiasi ties Klaipėdos uosto vartais. Klaipėdos sąsiauriu į Kuršių marias kasmet patenka apie 2-8 kubiniai kilometrai jūros vandenų, vidutiniškai 5 kubiniai kilometrai. Šie vandenys gana dažnai užpildo Klaipėdos sąsiaurio akvatoriją ir žymiai rečiau išplinta Kuršių mariose, nors kartais sūrūs vandenys pasiekia ir Bulvikio ragą. Jūros druskingumo vanduo apie 20 dienų per metus laikosi prie Juodrantės ir nė karto nebuvo užfiksuotas prie Ventės, nors ir čia buvo nustatytas 2-3 % vandens druskingumas. Tik nežymiai įsūrėjęs vanduo buvo užfiksuotas Kuršių mariose ties Nida. Pasibaigus patvankai, sūrūs jūros vandenys išteka atgal, ir marių vanduo lieka gėlas. Dažniausiai sūrūs jūros vandenys plūsta į marias patvankinių mmarioms štormų – V, ŠV, Š, ŠR – metu rudenį ir iš dalies vasarą, kada beveik susilygina Baltijos jūros ir Kuršių marių vandens lygis. Mažiausias vandenų druskingumas stebimas pavasario arba žiemos potvynių metu.

Mažiau naudojant trąšų ir likvidavus taršias fermas Minijos upės baseine, jos vandenys tapo švaresni, tačiau Klaipėdos sąsiaurio pusės kanalo užteršimo grėsmė nemažėja, nors Klaipėdos mieste dabar nedirba Celiuliozės ir kartono kombinatas bei kai kurios kitos įmonės. 1983 m., netoli Klaipėdos miesto vandenvietės įrengus kanalizacijos vandenų išleistuvą, patvankų iiš jūros metu nemaža dalis šių dar labai užterštų vandenų suvaroma į Vakarų laivų remonto įmonės teritorijoje esančią Malkų įlanką, ir vanduo čia užsistovi. Dar ir dėl palyginti taršios laivų remonto įmonės ši nedidelė akvatorija yra labiausiai užterštas Kuršių marių regionas. Čia gana dažnai iki minimumo sumažėja ištirpusio vandenyje deguonies kiekis ir gaišta žuvys. Be to, šios akvatorijos dugną dengia storas labai užteršto dumblo sluoksnis. 1985 m. beveik visą šiltąjį laikotarpį buvo labai mažos deguonies koncentracijos, kai tuo pat metu Nemuno žiotyse (vienoje iš labiau teršiamų vietų) vandenyje deguonies buvo nepalyginamai daugiau. Kai sumažėjo Klaipėdos sąsiaurio vandenų tarša, padėtis truputį pagerėjo, tačiau ši nedidelė akvatorija išlieka labiausiai užterštu Kuršių marių regionu (3.23 pav.).

Baltijos jūrą didžiausias teršalų kiekis patenka su upių vandenimis, kurie būna 3-4 kartus labiau prisotinti biogenų negu jūros vanduo. Ištekėję į jūrą gėli vandenys susimaišydami gana greitai praranda savo hidrochemines savybes; ilgiausiai išlieka nepakitusi vandens spalva ir skaidrumas. Dažniausiai ištekėję į jūrą vandenys teka siauresne ar platesne juosta į šiaurę. Vidutiniškai per metus upės vandenys teka 250 dienų į šiaurę, 40 dienų į pietus ir apie 75 dienas, kuomet jūros vandenys veržiasi į Kuršių marias, ištekėjimas nevyksta. Taip yra todėl, kad dažniau vyrauja pietų vėjai, o pučiant ššiaurės vėjams, upių vandenys paprastai neišteka.

Mažai vėjuotomis vasaromis kartais upių vandenys ištisu srautu teka link Palangos, biologiškai ir mikrobiologiškai užteršdami paplūdimių vandenis. Šiltomis 1992 m. vasaros dienomis daugelį Lietuvos jūrinių paplūdimių dengė mėlynai žalių dumblių danga, taip pat padidėdavo vandenų mikrobiologinė tarša, 1993 m. upių vandenys dažniausiai išplisdavo per 10-15 km į abi Klaipėdos sąsiaurio puses ir maždaug tiek pat gilyn į Baltijos jūrą. Dažniausiai dėl padidėjusio koliindekso buvo maudytis netinkami Melnragės ir Girulių paplūdimiai (tiesiogiai veikiami nuotekų, ištekančių iš Klaipėdos sąsiaurio), ir Palangos paplūdimiai (dėl atslenkančių nuo Klaipėdos vandenų, papildytų Būtingės išleistuvo, Rąžės upelio nuotekomis).

Vandenų cirkuliacijos pobūdį Lietuvos jūros pakrantėje gana gerai iliustruoja kai kurių biogeninių medžiagų pasiskirstymas 1992-1993 m.(3.24 pav.). Didžiausias azoto kiekis stebimas ties Šventąja (64 mkg/l), kur periodiškai atplukdomi maždaug 2-3 kartus labiau užteršti biogenais Kuršių marių vandenys ir išleidžiamos Mažeikių ir Palangos miestų nuotekos. Todėl ties Šventąja amonio azoto buvo aptikta daugiau, negu ties Melnrage (42 mkg/l) ir Smiltyne (53 mkg/l). Taip pat šiame rajone padaugėja silikatų ir iš dalies bendrojo fosforo. Tyrimams pavyzdžiai buvo imami 3.0-3.5 km atstumu nuo kranto, kur gali priplaukti laivas. 1993 m. gruodžio mėnesį atlikti tyrimai nuo pat kranto parodė, kad ties Būtinge azoto buvo net 400 mkg/l, kkai ties Palanga – tik 60 mkg/l, o ties Melnrage – 130 mkg/l. Bendrojo fosforo koncentracija ties Būtinge – 120 mkg/l – buvo 3 kartus didesnė negu ties Palanga ar Melnrage ir du kartus didesnė negu ties Šventąja ar Klaipėdos sąsiauryje. Vadinasi, labiau užterštu pajūriu tenka laikyti Būtingę, antroje vietoje paliekant Melnragę.

Pagal daugelio mokslininkų tyrimus į šiaurę nuo Girulių yra viena iš svarbiausių Baltijoje strimelių ir kilkių nerštaviečių. Šios žuvys mėgsta neršti ant akmenuoto grunto 4-14 m gylyje priaugusių jūros žolių – furceliarijų, fukusų. Anksčiau rudenį bangos išmesdavo į paplūdimius didžiulius furceliarijų kiekius. Tačiau po tanklaivio „Globe Assimi“ avarijos 1991 m. ir beveik tuo pat metu įrengto Mažeikių-Palangos išleistuvo ties Būtinge furceliarijų daug kartų sumažė-jo. Ypač sumažėjo jų buvusiose „tradicinėse“ jų augimvietėse ties Būtinge.

1993 m. sausio ir vasario mėnesiais virš Baltijos jūros praūžusios galingos audros iš Šiaurės jūros privarė į Baltijos jūrą daug sūraus vandens, kuris jūros priedugniniu sluoksniu ėmė slinkti į rytus. Įtekėjus sūresniam vandeniui, turėjo pagerėti vienos iš svarbiausių Baltijos jūros pramoninės žuvies – menkės neršimo sąlygos. 1993 m. vasario 26 d. MTL „Vėjas“ ekspedicija užfiksavo druskingumo padidėjimą prie pat dugno piečiausioje Gotlando įdaubos dalyje. Gegužės mėnesio antros dekados pradžioje sūrus, geriau aeruotas ir su mažesne,

negu anksčiau, biogenų koncentracija vanduo buvo stebimas prie pat dugno Gdansko ir pietinėje Gotlando įdaubose. Pagal informaciją, gautą iš vokiečių MTL „Prof. Albrecht Penck“, sūrus vanduo buvo įtekėjęs į minėtas įdaubas jau kovo pabaigoje. Pirmąsyk mūsų tyrimų praktikoje Gotlando įdaubos centrinės dalies priedugniniame (200-249) sluoksnyje dėl įtekėjusio naujo vandens padidėjo druskingumas ir deguonies kiekis, o virš jo – 120 – 200 m gylyje – kaip ir anksčiau, laikėsi sieros vandenilis (iki 2.13 ml/l) ir, žinoma, nebuvo deguonies. Panaši situacija buvo iir vasarą. Tik spalio pabaigoje prie pat dugno 240 m horizonte rasta 0.44 ml/l sieros vandenilio, t.y. vėl sustiprėjo eutrofikacijos procesai. Virš šio sluoksnio ir toliau laikėsi deguonis (iki 0.47 ml/l), o 150 – 175 m gylyje vėl užfiksuotas sieros vandenilis (iki 0.21 ml/l). Virš 130 m buvo deguonies, o geriausiai aeruotas buvo viršutinis jūros sluoksnis – iki 80 m gylio. Prieš 15-30 metų ir žymiai anksčiau šioje įdauboje susidarydavo tinkamos sąlygos menkių nerštui, bet pastarųjų metų labai aktyvūs stagnacijos pprocesai likvidavo anksčiau buvusias minimalias deguonies atsargas. Anksčiau šios įdaubos priedugniniame sluoksnyje sieros vandenilis laikydavosi ne daugiau kaip 5 metus, po to įsiverždavo labiau aeruoti sūresni vandenys, o nuo 1978 metų pabaigos iki 1993 metų pavasario šios įdaubos dugne vis llaikėsi nuodingasis sieros vandenilis.

Po paskutinio žymaus sūresnių vandenų įsiveržimo į Baltijos jūrą 1976-1977 metais susidarė gana palankios menkių nerštui sąlygos ir gaudant išneršusias žuvis 1980-1984 m., t.y. po 3 – 8 metų, buvo užfiksuoti didžiausi šių žuvų laimikiai. Po to, blogėjant rytinių menkių neršimo sąlygoms, jų palaipsniui sugaunama mažiau. Ypač nepalankios menkių nerštui sąlygos susidarė 1988-1992 metais. Situacija gerokai pasikeitė 1993 metų gegužės mėnesį, kai druskingumas Gdansko įdaubos priedugniniame sluoksnyje padidėjo nuo 9.85 iki 12.26 %, pietinėje Gotlando įdauboje – nuo 9.18 iki 10.77 %. Centrinėje Gotlando įdaubos dalyje druskingumas išaugo nuo 1993 metų vasario mėnesį užfiksuotos minimalios reikšmės šiame šimtmetyje – 10.9-11.53 %. Todėl pagerėjo neršto sąlygos ir, jeigu palankios hidrologinės sąlygos išliks ilgesnį laiką, po 3-8 metų mmenkės laimikiai turėtų vėl padidėti.

Požeminio vandens kokybė:

Požeminio vandens būklę nusako jo ištekliai ir kokybė. Kaip žinoma, požeminis vanduo Lietuvoje – vienintelis geriamojo vandens šaltinis. Gėlo požeminio vandens eksploataciniai ištekliai gana dideli (apie 3.2 mln. kubinių metrų/d), be to, jie nuolat atsinaujina. Šiuo metu naudojama mažiau nei pusė šių išteklių, todėl jų užteks ir ateityje.

runtinio vandens kokybę natūraliomis sąlygomis lemia fiziniai geografiniai, klimatiniai, orografiniai, hidrologiniai, biologiniai, taip pat geologiniai bei hidrogeologiniai faktoriai. Pastaruoju metu vis didesnę įtaką gruntinio vandens kokybei ddaro antropogeninis faktorius – išsklaidytoji ir vietinė tarša. Yra du pagrindiniai išsklaidytosios taršos šaltiniai Lietuvoje – tai užteršta atmosfera ir žemės ūkis. Lokalinės taršos šaltinių Respublikoje yra daug ir įvairių.

Gruntinis vanduo Lietuvoje sutinkamas holoceno ir pleistoceno nuogulose. Priklausomai nuo to, kurie iš anksčiau minėtų faktorių vyravo formuojantis gruntinio vandens balansui, vandens kokybė minėtose nuogulose labai įvairi. Ji labai nepastovi ir dėl paties gruntinio vandens išteklių formavimosi mechanizmo ypatybių: greito drėgmės ir teršalų skverbimosi iš pavasarinių balų per aeracijos zoną be jokio išsivalymo ir lėtos neprisotintos filtracijos pro jos uolienas iki gruntinio vandens lygio, kurios metu infiltratas gerokai išsivalo nuo teršiančių medžiagų.

Tačiau nesunkiai pastebimi ir bendri dėsningumai: silpnai drenuotose molingose lygumose vandens mineralizacija ir pagrindinių jonų koncentracijos 2-3 kartus didesnės, nei drenuotų smėlingų lygumų gruntiniame vandenyje (3.8 lentelė).

Su geologija susijęs ir antropogeninio faktoriaus poveikis gruntinio vandens kokybei: gruntinio vandens kokybė gana glaudžiai koreliuoja su dirvų bonitetu – derlingų dirvų plotuose, kur ūkinė veikla intensyvesnė, jis labiau užterštas.

Vienaip ar kitaip į gruntinio vandens horizontą patekusio filtrato cheminė sudėtis toliau kinta dėl išsimaišymo, praskiedimo, įvairių kitų fizinių bei cheminių ir ypač biogeninių procesų. Dėl šių priežasčių daugelis teršiančių medžiagų, patekusių į gruntinį vandenį mitybos ir tranzito srityse, nepasiekia gilesnių ssluoksnių.

Apibendrinus įvairią faktinę medžiagą galima tvirtinti, kad gruntinis vanduo Lietuvoje labiausiai užterštas azoto junginiais ir organinėmis medžiagomis. Beveik trečdalyje respublikos teritorijos nitratų kiekis gruntiniame vandenyje viršija DLK (45 mg/l) ir tik 1/10 jos ploto dalyje šis kiekis mažesnis nei 10 mg/l (3.25 pav.). Labai didelis organinių medžiagų kiekis gruntiniame vandenyje. Jį apytiksliai apibūdinantis permanganatinės oksidacijos rodiklis vėlgi beveik 1/3 teritorijos viršija leistiną 5 mg deguonies/l. Amonio koncentracija gruntiniame andenyje retai viršija 0.2 mg/l. Tokių plotų yra tik 10-15% respublikos teritorijos. Vadinasi, gruntinio vandens horizonte vyrauja nitrifikacijos procesai. Tačiau dažniausiai jie vyrauja tik viršutinėje horizonto dalyje, turinčioje sąlytį su atmosfera. Tuo tarpu apatinėje dalyje dažnai stebime priešingą vaizdą – dėl deguonies stygiaus čia ne tik kaupiasi amonis ir neoksiduota organinė medžiaga, bet ir didėja geležies, mangano kiekiai. Pavyzdžiui, Širvintos komplekse geležies kiekis gruntiniame vandenyje pasiekė 29 mg/l, o mangano – 0.8 mg/l.

Toksinių elementų (sunkiųjų metalų) kiekiai gruntiniame vandenyje paprastai nėra dideli, jų koncentracijos šiek tiek padidėjusios lokaliuose taršos židiniuose. Kai kurių iš jų (pvz., kadmio, aliuminio) padidėjusi koncentracija aiškiai siejasi su „rūgštaus lietaus“ problema. Šie ir kiti metalai į gruntinį vandenį paprastai patenka tirpių kompleksų su organiniais anijonais pavidalu.

Gruntinis vanduo intensyviai eksploatuojamas tik kai kuriuose Lietuvos miestuose (Varėna, KKaunas, Klaipėda). Čia paties gruntinio vandens ištekliai paprastai sudaro tik labai mažą išteklių dalį. Ją, taip pat ir išteklių kokybę, čia lemia paviršinio vandens prietaka.

Gėlasis ir spūdinis vanduo intensyviai eksploatuojamas visų geologinių sistemų nuogulose. Dėl specifinių požeminio vandens išteklių ir ypač jų kokybės formavimosi sąlygų Lietuvoje pastaruoju metu rekomenduojama išskirti savarankišką kvartero ledyninėse ir tarpledyninėse nuogulose susikaupusio vandens hidraulinę sistemą – pusiau spūdinį vandenį.

Pusiau spūdinis vanduo – tai ledyno tirpsmo vandens suklotose smėlio, žvirgždo linzėse ir lokaliai paplitusiuose tarpmoreniniuose horizontuose susikaupęs gana vienodo hidrostatinio slėgio požeminis vanduo, labai glaudžiai susijęs su aukščiau slūgsančiu gruntiniu ir žemiau sutinkamu spūdiniu vandeniu. Jam būdinga tai, kad per gausius „hidrogeologinius langus“ bei gilias erozines ledyno paliktas įrėžas ne tik pasipildo jo ištekliai, bet ir patenka tarša iš viršaus bei mineralinis vanduo iš apačios.

Daugiau kaip 3000 pusiau spūdinio vandens analizių rodo, kad vidutinė jo cheminė sudėtis yra tokia: bendra mineralizacija – 310-700 mg/l, permanganatinė oksidacija – 2-7 mg deguonies/l, anijonų ir katijonų, mg/l: sulfatų 5-45, chloridų -4-20, nitratų – 0-10, amonio – 0.1-2.5, kalcio – 35-95, magnio – 15-35. Lyginant su gruntinio vandens chemine sudėtimi (žr. 3.8 lentelę), galima pastebėti, kad pusiau spūdinio vandens cheminė sudėtis artima drenuotų smėlingų lygumų ir

smėlingų-molingų nuogulų kalvose gruntinio vandens cheminei sudėčiai. Tačiau akivaizdus ir vienas skirtumas – gruntiniame vandenyje daug daugiau nitratų, o pusiau spūdiniame – amonio. Nustatyta, kad amonio ir organinės medžiagos kiekis pusiau spūdiniame vandenyje nuolat didėja ir per pastaruosius 30 metų padvigubėjo (3.26 pav.). Vienintelis jų šaltinis – užterštas gruntinis vanduo. Todėl pusiau spūdinis vanduo gali likti švarus, jeigu užteršta tik viršutinė vandens horizonto dalis. Tokį vaizdą gana dažnai stebime laistymo laukuose.

Su užterštu gruntiniu vandeniu paprastai susiję ir toksinių metalų, ttokių kaip Pb, Cr, Cd, Hg padidėję kiekiai pusiau spūdiniame vandenyje, nes šių metalų koncentracijos pusiau spūdiniame vandenyje yra beveik 2 kartus didesnės nei geriau izoliuotame spūdiniame vandenyje. Be to, jos didesnės prie stambių įmonių, miestuose, t.y. taršos židiniuose.

Pusiau spūdinio vandens cheminę sudėtį ir apskritai geocheminę aplinką šioje hidraulinėje sistemoje labai pakeičia gėlojo vandens eksploatacija. Dažniausiai dėl padidėjusios užteršto gruntinio ir paviršinio vandens prietakos pusiau spūdinio vandens kokybė pablogėja. Tačiau pasitaiko, kad dėl požeminio vandens, praturtinto deguonimi, šio proceso mmetu pusiau spūdiniame vandenyje mažėja kai kurių kintamo valentingumo metalų (pvz., geležies) bei amonio kiekis.

Spūdinis vanduo Lietuvoje yra susitelkęs įvairaus amžiaus (kainozojaus, mezozojaus, proterozojaus) ikikvarterinėse nuogulose. Pagrindiniai gėlo spūdinio vandens horizontai yra susiję su kreidos, permo ir devono geologinių ssistemų kietomis plyšiuotomis ir terigeninėmis poringomis uolienomis. Cheminė šio vandens sudėtis gana įvairi. Ji iš esmės atspindi svarbiausius geologinius, hidrogeologinius veiksnius, per ilgą laiką suformavusius šio vandens joninę sudėtį. Spūdinio vandens hidraulinei sistemai būdingi šitokie du klasikiniai hidrocheminiai dėsningumai. Ištirpusių vandenyje druskų kiekis bet kuriame horizonte didėja: 1) jam gelmėjant (horizontalus hidrocheminis zoniškumas); 2) visoje sistemoje iš viršaus žemyn (vertikalus idrocheminis zoniškumas). Statistinį spūdinio vandens cheminės sudėties vaizdą atspindi 3.9 lentelė, sudaryta naudojantis įvairių autorių duomenimis.

Esminis gėlojo spūdinio vandens cheminės sudėties skirtumas nuo gruntinio ir pusiau spūdinio tas, kad jame praktiškai nėra nitratų. Tačiau amonio jame daugiau, nei minėtuose vandeninguose horizontuose: plotai, kuriuose amonio koncentracija siekia ar viršija 1 mg/l, sudaro apie 20% respublikos teritorijos (3.25 pav.). Be to, jjis telkiasi daugiausia vandeninguose horizontuose, palyginti gerai izoliuotose nuo žemės paviršiaus. Ten pat spūdiniame vandenyje didėja ir neoksiduotos organikos kiekis.

Dėl šių priežasčių tokiuose vandeninguose horizontuose sutrinka geocheminė pusiausvyra, pažemėja oksidacijos-redukcijos potencialas ir spūdiniame vandenyje pradeda didėti tokių metalų kaip Pb, Cd, Cr, Se, koncentracijos. Kai kurių mikroelementų (Zn, Cu, Mn, Mo, Ba, Be) padidėjusios koncentracijos aiškiai asocijuojasi su karbonatinėmis uolienomis ir minėtais geocheminės aplinkos pakitimais, o, pavyzdžiui, fluoro – ir su tam tikru vandens tipu. Tuo tarpu aliuminio koncentracijos ppadidėjusios molingose uolienose susikaupusiame vandenyje, o bromo – dar giliau slūgsančio mineralinio vandens iškrovos plotuose.

Intensyviai eksploatuojant spūdinį vandenį pažeidžiama ne tik hidrodinaminė, bet ir per ilgą laiką susiformavusi hidrocheminė pusiausvyra požeminėje hidrosferoje. Dėl vandens lygių inversijos spūdinio vandens iškrovos zonos virsta jo mitybos sritimis. Per jas į požemį patenka ir tam tikras teršiančių medžiagų kiekis. Į gėlojo vandens horizontus dėl sumažėjusio slėgio pradeda iš giliau veržtis mineralinis vanduo. Dėl viso to geocheminė aplinka spūdinio vandens horizontuose dar labiau sutrinka ir minėtos jo cheminės sudėties kitimo tendencijos dar labiau išryškėja (Klaipėdos, Šiaulių vandenvietės). Visus šiuos procesus galima pavadinti spūdinio vandens netiesiogine tarša.

Taigi požeminio vandens kitimo procesui Lietuvoje šiuo metu būdinga: a) tiesioginė gruntinio ir pusiau spūdinio vandens tarša; b) geocheminės aplinkos staigus kitimas spūdinio vandens horizontuose dėl intensyvios eksploatacijos ir netiesioginės taršos.