Jakości wód w Polsce nie ocenimy na oko lub pojedynczą wartością

I znów o jakości wód zrobiło się głośno. Tym razem za sprawą raportu Komisji Europejskiej, w którym m.in. porównano dwa cykle planów gospodarowania wodami: drugi cykl 2010-2015 (aPGW) i trzeci 2016-2019 (IIaPGW). Liczne polskie media wychwyciły głównie jedną informację, że w Polsce odnotowano największe pogorszenie się stanu/potencjału wód, aż o 22,9%. W poniższym tekście pogłębiam analizę danych i pokazuję nie tylko skąd ten % jest, ale jak to jest z jakością naszych wód.

Zacznę jednak co nieco o samej jakości. Czy jesteśmy ją wstanie ocenić na oko? Wiele potencjalnych zanieczyszczeń nie jest widocznych gołym okiem, ale wiele podejrzewanych zanieczyszczeń to naturalne zmętnienie wód zależne m.in. od podłoża koryta, wymywania materii organicznej ze zlewni czy innych charakterystycznych związków w danej lokalizacji, jak np. związki humusowe wymywane z torfowiska – poniższy przykład Czerwonej Wody.

Parę lat temu pokazywałem na FB eksperyment z pytaniem. Ponieważ powoli zaczynam przenosić treści z FB na bloga to przytoczę go też tu.

Cztery naczynia:

kawa – jak mocna to może nie spełniać norm pH dla jakości wód powierzchniowych, jak gorąca to tlenu też może być za mało.
sól rozpuszczona w wodzie – mogli byśmy dodawać duże jej ilości, a kolor się nie zmieni, szklanka na oko będzie z czystą wodą, ale na pewno nie spełni celu środowiskowego dla zasolenia
witamina C rozpuszczona w wodzie – nie ma parametru jakości wód z nią związanego, więc spełni normy, a że jest lekko żółte, no cóż…
azotan sodu rozpuszczony w wodzie – zachowuje się podobnie jak sól – nie widać wizualnych zmian przy rozpuszczaniu tej soli, ale ilość azotanów nie spełni norm

Prosty eksperyment pokazujący ocenianie na oko. Podobnie trochę jest z pojedynczymi liczbami wyrywanymi z kontekstu, a przede wszystkim analizowanymi bez zgłębiania skąd się wzięły i co za nimi stoi. Wróćmy więc do tych nieszczęsnych 22,9%. Spadek w tabeli raportu KE bierze się w dużej mierze ze zmian jakie zaszły w ostatnim cyklu planistycznym, co widać na poniższym wykresie. Mamy bardzo duży wzrost nieocenionych jednolitych części wód powierzchniowych. W okresie tym zmieniły się nie tylko przepisy prawne, ale i liczba i granice wielu jcwp (głównie rzecznych). W obowiązujących aktualnie planach IIaPGW mamy taki fragment:

„Odpowiednia interpretacja i prezentacja wyników PMŚ za lata 2014–2019 wymagała uwzględnienia dokonanych zmian w tym obszarze w porównaniu do aPGW:

Aktualizacja jednostek planistycznych (wyznaczenie nowych granic JCWP).
W IIaPGW prezentowane są dane sprawozdawcze z III cyklu planistycznego ze wskazaniem danych i informacji odpowiednich dla obowiązującego wówczas układu jednostek planistycznych (dane bazowe), oraz jednocześnie dane i informacje bazowe przeniesione na nowy układ planistyczny. Taki sposób prezentacji danych umożliwia przedstawienie wyników osiągniętych na koniec III cyklu planistycznego, zgodnie z obowiązującymi w tym czasie warunkami, które w ramach IIaPGW uległy zmianie wpływając na prawidłową interpretację wyników. W cyklu planistycznym 2016–2021 ocena stanu dokonana została prawie dla 100% JCW przy wykorzystaniu oceny z przeniesienia. W wyniku przeniesienia na nowy układ planistyczny, nie wszystkim JCWP możliwe było przypisanie dokonanej oceny stanu 2014–2019. Szczegółowe zestawienia danych wskazane są w poszczególnych podrozdziałach każdej kategorii wód.
Zmiany warunków klasyfikacji stanu i potencjału ekologicznego wód wprowadzone r.kl.jcwp. Zmianie uległy:

zakres elementów biologicznych ocenianych w poszczególnych kategoriach i typach wód;
przedziały granic klas dla stanu ekologicznego poszczególnych elementów biologicznych;
liczba ocenianych elementów fizykochemicznych i chemicznych oraz granice klas dla części z nich;”

Aby przybliżyć Wam te zawiłości, na warsztat wziąłem jcwp rzeczne, dla których zaszły największe zmiany. I tak mamy:

1951 jcwp RW w drugim cyklu (aPGW)
3685 jcwp RW w trzecim cyklu (IIaPGW)

Żeby porównanie zmian jakości miało sens, wziąłem pod uwagę tylko te jcwp, gdzie nie zmienił się punkt-pomiarowo kontrolny – wyszło ich 1746 – w tylu punkach można ocenić zmiany wartości parametrów pomiędzy oboma okresami.
Ogólna ocena stanu wód w przypadku rzek to:

Ocena stanu/potencjału ekologicznego (potencjał dotyczy jcwp silnie przekształconych lub zmienionych przez człowieka). Składa się na niego ocena:
- 5 elementów biologicznych (przy czym fitoplankton tylko w dużych rzekach nizinnych) – w zależności od oceny wskaźnika mamy pięć klas jakości – od klasy II wchodzimy już w zły stan wód
- Elementów hydromorfologicznych – jeden wskaźnik, pięć klas jakości, ale zgodnie ze schematem na stronach GIOŚ tutaj może być obniżenie klasy jakości z I na II, więc ocenie ogólnego stanu, ten wskaźnik nie ma bezpośredniego przełożenia
- 14 elementów fizykochemicznych
  - 3 wskaźniki tlenowe i zanieczyszczeń organicznych (tlen rozpuszczony, biologiczne zapotrzebowanie na tlen i ogólny węgiel organiczny)
  - 1 wskaźnik zasolenia (przewodnictwo)
  - 5 wskaźników warunków biogennych (związki azotu i fosforu)
  - 5 specyficznych syntetycznych i niesyntetycznych substancji – są w rozporządzeniu jako osobna tabel dotycząca wszystkich wód powierzchniowych – ares, chrom, cynk, miedź i węglowodory ropopochodne
Ocena stanu chemicznego – Grupa wskaźników chemicznych charakteryzujących występowanie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego – 53 wskaźniki do oceny w wodzie i 11 do oceny w biocie (w faunie i florze)

Jak widzicie tych wskaźników jest duuużo, no ale ustalona zasada jeden za wszystkich wszyscy za jednego powoduje, że zły stan wód (święcący się na czerwono na mapach i excelach) mamy, gdy tylko jeden z parametrów przekroczy wyznaczoną wartość. Czyli wystarczy, że jeden z 83 jest zły. To podejście ma swoje wady (nie spotkałem jeszcze zwolenników), bo wiele umyka. Patrząc na czerwone mapy jakości wód nie wiemy, czy zły stan wód wynika z przekroczenia:

Jednego parametru o 1%
Wielu parametrów
Wielokrotnego przekroczenia jednego lub wielu parametrów (są przypadki przekroczenia o kilka tysięcy %)

Jak nie wiemy z czym mamy problem, to nie możemy znaleźć źródła choroby i przypisać odpowiedniej kuracji. Na szczęście to nie jest tak, że nie wiemy, tylko rzadko kto zgłębia ten temat i przegląda tysiące komórek excela. Ja w analizie ograniczyłem się nie tylko do rzek, ale i do określonej grupy wskaźników dotyczących stanu/potencjału ekologicznego (tak tego dotyczyła liczba 22,9%) – elementów biologicznych i fizykochemicznych (bez tlenu i bez subst. syntetycznych i niestynetycznych) – są mi to parametry bliższe zawodowo i lepiej je czuję.

Analiza dostępnych danych pokazała, że w przypadku wskaźników fizykochemicznych pogorszenie lub poprawa stanu rozłożyły się mniej więcej pół na pół w zakresie od 39% do 63% udziału pogorszenia się jakości w tych ppk (poprawa dla 37-61%), dla których są dostępne wartości pomiarów w obu cyklach planistycznych. Wyraźnie wybija się fosfor fosforanowy, dla którego dominuje wyraźnie poprawa 95% – ale wymaga to zgłębienia tematu – mogła się np. zmienić metodyka oznaczania – tym bardziej, że w aPGW mieliśmy fosforany (PO4-), a w IIaPGW jest to fosfor fosforanowy (PPO4) – oczywiście przeliczyłem wartości 😉. Tym bardziej, że w parze z tym parametrem nie poszedł fosfor ogólny. A może eksperci czytający bloga coś podpowiedzą w tym zakresie?

W przypadku elementów biologicznych mieliśmy bardziej wyrównaną sytuację między 44% a 52% dla pogorszeni się jakości (48-56% dla poprawy). Warto tutaj zwrócić uwagę, że w przypadku fitobentosu oceniono sporą liczbę jcwp, ale nadal brakuje do ponad 1600 widocznych na wykresie wskaźników fizykochemicznych, i jeszcze więcej do 1746 ogólne liczby możliwej do porównania. A pozostałe trzy wskaźniki biologiczne to jeszcze większe luki w danych, mniej niż połowa dla makrofitów i makrobezkręgowców bentosowych, i około jedna czwarta dla ichtiofauny.

Czy zatem można mówić, że mamy aż takie pogorszenie się wód jak to krzyczą medialne nagłówki? Patrząc na pokazane powyżej wskaźniki można zaryzykować stwierdzenie, że w przypadku stanu/potencjału nic się nie zmieniło – przynajmniej pod względem wartości zmierzonych wskaźników. Są obszary w których się poprawi, są takie w których się pogarsza. A to jak się te zmiany porozkładały pomiędzy jcwp i jak się zmieniły wartości graniczne dla poszczególnych jcwp, to obraz ogólny, może być inny. Co widać w poniższej tabeli, jak zestawimy powyższe parametry w grupy.

A wracając jeszcze do danych z raportu KE – tuż pod tabelą mamy taką informację:

„Ponadto, jak już wspomniano, brak postępu może wynikać z:

wzrostu wiedzy i dokładności,
możliwego zaostrzenia presji na wodę,
nieefektywnych lub nieodpowiednich środków lub
braku postępu we wdrażaniu zaplanowanych środków.

Na podstawie dostarczonych informacji trudno jest ustalić, który z tych powodów jest najważniejszy, a ten w dużej mierze różni się w zależności od kraju.„