Suplement LXXII

„NURT” NR 10(8) 1970 s. 1-6

DIALEKTYKA WODY W KONIŃSKIM AKWARIUM

Kiedy w maju 1970 roku potomek Goplan — strażnik Elektrowni „Pątnów” sprawdzał moją przepustkę podczas wjazdu na teren zakładu, starałem się szybko obliczyć… Około 12 milionów lat temu drzewa zmagazynowały otrzymaną od słońca energię promienistą. Energia przybyła z odległości 150 mln. kilometrów. Na dnie ówczesnego jeziora drzewa przekształciły się w węgiel brunatny, którego złoża czekały na wyzwolenie do drugiej połowy XX wieku naszej ery. Dopiero około 10 tys. lat temu pojawił się tu człowiek, o czym świadczy konińskie stanowisko archeologiczne kultury tardenoaskiej, z epoki Mezolitu. Nie upłynęło jeszcze 20 lat od daty, kiedy zapadła decyzja o wyzwoleniu energii ukrytej w ziemi. „Pątnów” zaś pracuje pełną parą dopiero rok. Region wkroczył w epokę elektryczności i aluminium.

Kiedy nad jeziorami konińskimi spotkali się po latach Anglik Watt, Włoch Volta i Francuz Amper okazało się, że istnienie gigantów wytwarzających prąd elektryczny zależy także od wody. Obie elektrownie „Pątnów” i „Gosławice” zużywają rocznie 13 mln ton węgla brunatnego, by utrzymać swą łączną moc rzędu 1.800 megawatów *). Dla prawidłowego ich działania niezbędne jest chłodzenie pary wodnej poruszającej turbiny. Potrzeba do tego miliony metrów sześciennych wody. Energia ze spalonych 13 mln. ton węgla nie jest przekształcana w elektryczną w stu procentach. Ciepło zawarte w 5 mln. ton paliwa wraca z wodą chłodniczą do jezior. To wynika z prawa zachowania energii i nie ma innego wyjścia. Dodatkowa energia cieplna wprowadzona do zbiorników wodnych wywołuje niespotykane dotychczas przeobrażenia. Jest to również zgodne z cytowanym prawem.

Zachwiana równowaga w biocenozie jezior przejawia się w skutkach, które zgodnie z ujemnym sprzężeniem  zwrotnym obracają się przeciwko sprawcom wyzwolenia energii. Przyroda bierze odwet za naruszenie jej praw. W ten sposób powstało laboratorium, bez precedensu na kontynencie europejskim — konińskie akwarium, w którym działanie przyczyn i przejawy skutków można obserwować jedynie w skali 1 : 1. Akwarium o powierzchni 12 km², które tworzą jeziora: Gosławickie, Pątnowskie, Licheńskie, Mikorzyńskie, Wąsowskie, Ślesińskie. Procesów tu zachodzących nie można odtworzyć w skali laboratoryjnej. A elektrownie napotykają  na trudności eksploatacyjne, gdyż gwałtowny rozwój mikro- i makroorganizmów w wodach utrudnia normalny pobór wody — mikronowe i milimetrowe ich ciała zmasowane w miliardach blokują sita i kondensatory. Stają wtedy agregaty prądotwórcze, co powoduje straty w milionach złotych. Nowoczesna chemia nie może przyjść z odsieczą energetyce. Akwarium tego rzędu nie można wysterylizować. Przyroda nie uznaje bowiem próżni. Pewne organizmy zaadaptowałyby się w nowych warunkach, a eksplozja rozwoju innych byłaby jeszcze groźniejsza dla wytwarzania energii elektrycznej. Jedynie na drodze racjonalnej symbiozy myśli technicznej i biologicznej można rozwiązać te skomplikowane zagadnienia. Nagła zmiana przy przekształcaniu energii jest nieunikniona, natomiast skutki uboczne tych reakcji mogą być niwelowane tylko ewolucyjnie. To jest zasadnicza istota sprawy — programu zagospodarowania i eksploatacji ciepła z 5 mln. ton węgla rocznie. Stopniowe przekształcanie go, by nie powstawały nowe nagłe zakłócenia w zbiornikach wodnych, niekorzystne dla przemysłu i środowiska przyrodniczego.

 Uwagi i głosy nad jeziorami

W jednej wsi, gdzie wiele osób pracuje w elektrowniach zapytałem starego chłopa o korzyści z uprzemysłowienia. Pokazał wybudowany niedawno wodociąg i odrzekł: „Teraz mamy lepszą wodę”. To fakt.  Łączna suma nakładów w całej Wielkopolsce na zaopatrzenie wsi w wodę wyniesie w latach 1966 — 70 około 549 mln. zł. W powiecie konińskim tylko długość sieci wodociągowej przekroczyła już dawno 40 km, a w latach 1964—70 wieś otrzyma dalszych 150 km wodociągów wartości 80 min zł. Woda studzienna była tu dawniej nie najlepsza, głębokość studni nie przekraczała zwykle 10 metrów.

„Nie pozwalają nam łowić ryb na wędkę. Wszystko przez tego amura. Elektrownie go sprowadziły. Jak kto zarzuci kij, to zaraz jest okrzyczany kłusownikiem — żalił się mój rozmówca. Czy to, panie, człowiek się ustrzeże urodzony nad wodą i potrafi zastosować do tych przepisów? Wczasowiczom to  wolno… A bo to oni znają zwyczaje ryb. Większe szkody robią i dobrze”.

*

„Kolegium Karno-Administracyjne nie respektuje wniosków o ukaranie — informuje pewien urzędnik. Motywuje to brakiem podstaw do karania i potrzebami rekreacji. Mamy przecież uchwałę Prezydium PRN z 1957 roku, że kanały ciepłe są niedostępne dla gospodarki rybackiej. Wędkarze niszczą skarpy przy kanałach”.

*

„Słyszałem — mówi anonimowy informator, że ma być przeprowadzony eksperyment na jeziorze Gosławickim. Mają podgrzać wodę do 35°C. Jak to wpłynie na życie jeziora nie można przewidzieć.  Czy trzeba doświadczać od razu na 400 hektarach wody?”

*

„Nikt się nie liczy z głosem administracji rybackiej. Redaktorze! Wszystkie ośrodki wczasowe nad jeziorami zlokalizowano bez naszej zgody. Jak w tych warunkach prowadzić badania i obserwacje?”

*

„Rozbudowa Elektrowni „Pątnów” jest w toku. Planuje się postawienie jeszcze dwóch bloków o mocy 200 megawatów każdy. Czy nie zaszkodzi to wreszcie wodom… Taka ilość dodatkowego ciepła. Może lepiej zastosować chłodzenie wentylacyjne?”

Ryby, które przyleciały

„W XII wieku Rybnik byt znany z hodowli karpia rasy polskiej, którym zarybiali swoje wody nawet Niemcy i Czesi”.
(z geografii Polski)

Po terenowym zwiadzie niezbędna była konsultacja fachowa na wyższym szczeblu. Dyrektor Rejonowego Oddziału Państwowych Gospodarstw Rybackich w Poznaniu, mgr inż. Zbigniew Frieske zgodził się na wywiad, który w trakcie rozmowy przekształcił się w interesujący wykład o tajemnicach jezior.

— Jaki jest wpływ wody podgrzanej przez elektrownię na życie ryb?

— Problem jest skomplikowany, ale na razie mamy więcej kłopotów niż korzyści ż powodu dodatkowej energii wprowadzanej do jezior konińskich przez energetykę. W najwyższym stopniu wpływ ten przejawia się w jeziorze Licheńskim, Pątnowskim i Gosławickim. Nie zamarzają one już na zimę, nawet w tym roku, kiedy lód utrzymywał się na naszych wodach w okresie ponad 6 miesięcy. Wskutek podgrzania w całym zbiorniku wodnym następuje przyspieszenie tempa przemiany materii. Notuje się większą produktywność wody i dna jezior. Na przykład przyrost trzciny wiosną na jeziorze ciepłym wynosi 40 centymetrów, gdy na zimnych nie rozpoczęła się jeszcze wegetacja. Oczywiście przyspieszenie przemiany materii w wodach konińskich (począwszy od drobnoustrojów) wpływa niewątpliwie także na szybszy wzrost ryb. Korzyści gospodarcze jednak wynikające z tego faktu są na razie wątpliwe. Na podgrzane jezioro i nie zamarznięte zimą przylatuje w większych ilościach niż dotychczas ptactwo wodne.

Ten masowy nalot spowodował już wyraźne zachwianie równowagi w populacji niektórych gatunków ryb. Wystąpił nie notowany dotąd w jeziorze Licheńskim rozwój pasożyta ryb — tasiemca Ligulla, którego pośrednimi żywicielami są ptaki wodne. Porażenie tym pasożytem leszcza występuje już w 95 proc, co praktycznie równa się jego likwidacji w jeziorach ciepłych.  Ta choroba pasożytnicza poraża też coraz częściej leszcza i płoć w jeziorach, których wody posiadają dotąd ciepłotę naturalną.

— Czy ryby mają inne zwyczaje w zimowej porze roku niż latem i jak podgrzanie jezior wpłynęło na ich zachowanie?

— Ryby w naszych wodach słodkich, a więc i w konińskich w okresie zimowym schodzą do dolnych partii wody i w tak zwanych niszach ekologicznych zimują przy bardzo zwolnionym tempie przemiany materii, czyli wszystkich procesów fizjologicznych. Ogólne natężenie intensywności życia w jeziorze podgrzanym spowodowało, że ten naturalny instynkt do zimowego odpoczynku został zakłócony. Rybacy znając naturalne „leże zimowe” ryb z łatwością dokonywali zimowych odłowów pod lodem. Węgorze były odławiane na tzw. ciągu wiosennym, kiedy rozpoczynały naturalną wędrówkę do morza. Obecnie obserwuje się nieustanną migrację ryb w czasie całego roku. Wszystkie gatunki są odławiane i giną przez cały rok.

Z jezior zimniejszych ryby wędrują masowo do kanałów ciepłych, tzw. zrzutowych, gdzie nie znajdują jednak dostatecznej ilości pokarmu. Fauna denna wymywana jest tu szybkim prądem wody, a pozostałą jej część rozkładają w szybszym niż dawniej tempie bakterie. Ryby wędrujące w systemie sztucznych kanałów, dostosowanych do potrzeb elektrowni, przepływają także przez tzw. syfony. Przepływanie przez te wąskie gardła, w których jest wysokie ciśnienie też nie wychodzi im na zdrowie.  Rzucane gwałtownie prądem wody o ściany tunelu ulegają zranieniu.

— Jakie specyficzne problemy występują w związku z podgrzaniem jeziora Gosławickiego?

— To jest oddzielna sprawa. Do tego zbiornika wpływa Struga Biskupia, niosąca z kopalni dziesiątki ton mułu i zawiesin organicznych, które osiadają na dnie. Jezioro to sławne dawniej z sandacza i wysokich odłowów leszcza dawało o sto procent więcej ryb z hektara niż inne wody w tym rejonie. Teraz sandaczowi grozi całkowita zagłada, gdyż ryba ta składa ikrę na dnie, gdzie zakrywana systematycznie osadami nie rozwija się.

— A jak przedstawia się historia sławnego już w tym rejonie amura i innych ryb egzotycznych, które sprowadzono tu w sukurs energetyce?

— Nadmierny rozwój roślinności wodnej i przybrzeżnej wskutek podgrzania wody jest niekorzystny dla pracy elektrowni. W związku z tym wprowadzono roślinożerne gatunki ryb — białego amura, tołpygę białą i pstrą, do jezior Licheńskiego, Pątnowskiego i Gosławickiego. Ryby te sprowadzono do nas samolotami z ZSRR w postaci tzw. wylęgu. Odchowano je w specjalnych stawach i dwuletni narybek (około 10 tys. sztuk) wypuszczono do jezior. Ojczyzną białego amura jest środkowa Azja, głównie zaś rzeka Amur. Podobnie tołpyga, również jest rodem z Azji. Gatunki te zaaklimatyzowały się świetnie w naszych wodach, ale nie rozmnażają się naturalnie. Amur zjada roślinność twardą rosnącą na dnie i brzegach jeziora. Tołpyga biała żywi się fitoplanktonem, a jej pstra krewniaczka — fauną denną. Żerują więc one na różnych piętrach wody.

— Panie dyrektorze! Oglądałem przed kilkoma dniami jezioro Licheńskie. Jest ono faktycznie oczyszczone z roślinności. Nad brzegami pozostały już tylko pojedyncze trzciny. Czy to również nie wpłynie na pewne zachwianie tam równowagi biologicznej?

— To są skutki żerowania amura. Jest to ryba niezwykle żarłoczna. Jej ilość w jeziorze musi być dozowana ostrożnie. Wymaga ciągłych obserwacji oraz  interwencji ze strony rybaków. Amur kosząc po prostu roślinność podwodną zniszczył także naturalne środowisko ekologiczne innych ryb. Na przykład: tarliska szczupaka, płoci, leszcza i lina. Obserwuje się więc szybko postępujący zanik tych gatunków. Amur może osiągnąć ciężar ciała do 35 kg i trudno go wtedy odłowić nawet w sieci. Jeśli brakuje mu pożywienia w wodzie, potrafi wyskakiwać nad powierzchnię jeziora i łamać
trzcinę lub chwytać zwisające nad brzegiem gałęzie wierzby.

— Nie o to nam przecież chodzi, by uczynił on z jeziora pustynię wodną, pozbawioną roślinności. Jakie jest więc inne wyjście?

— Walka z nadmiernie bujnym życiem w wodach wskutek ich podgrzania musi być kompleksowa. Przyroda nie znosi bowiem jednokierunkowego działania. W tym celu buduje się w niespotykanej dotychczas skali, największy w Europie, ośrodek zarybieniowo-hodowlany. W inwestycji tej partycypuje również Zespół Konińskich Elektrowni. Ogólna powierzchnia jego wyniesie 23 hektary i będzie zasilany ciepłą i zimną wodą. Usytuowanie nad kanałami jest niezwykle korzystne. Planuje się tu prace nad rozwojem amura i tołpygi oraz hodowlę narybku innych gatunków, zwłaszcza karpia. Takie zaplecze z prawdziwego zdarzenia pozwoli na racjonalne ukierunkowanie gospodarki rybnej. Liczymy na to szczególnie w jeziorze Gosławickim. Można tam prowadzić hodowlę karpia w warunkach podobnych do stawowych i jest szansa na otrzymywanie 200 kg z hektara tej cennej ryby.

*

Ichtiologowie, teoretycy i praktycy są zdania, że oczyszczanie wód z korzyścią dla elektrowni tylko na drodze biologicznej może dać dodatkowe setki ton wartościowej żywności białkowej w postaci rybiego mięsa. Niezbędne jest tu jednak uczestnictwo energetyki w finansowaniu poważniejszych poczynań. Gospodarstwa rybackie w Wielkopolsce otrzymały w nowej 5-latce ogółem 50 mln. zł, a konińska inwestycja ma kosztować około 20 milionów.

Pozostałe wody w województwie nie mogą być zaniedbywane z tego powodu, a ponadto w ryzyku konińskich rybaków winien także partycypować sprawca przemian w wodach — przemysł energetyczny. Jest to w interesie nie tylko tego  resortu, ale całej naszej gospodarki. Konińskie doświadczenia w tym względzie będą miały znaczenie ogólnokrajowe, a nawet międzynarodowe.

 
  Biologia na etacie energetyki

„...nie pochlebiajmy sobie zbytnio z powodu naszych ludzkich zwycięstw nad przyrodą. Za każde z nich mści się ona na nas. Każde zwycięstwo daje wprawdzie to w pierwszej linii skutki, na które liczyliśmy, ale w drugiej i trzeciej przynosi inne, nieprzewidziane następstwa, które nader często przekreślają znaczenie pierwszych…”
(F. Engels, Dialektyka przyrody).

Staż pracy Oddziału Limnologicznego Elektrowni „Pątnów” jest niedługi, gdyż minął akurat rok od rozpoczęcia w maju 1969 badań terenowych i laboratoryjnych. Pracują tu biologowie i chemicy. Jest to jedyny w kraju oddział tego typu utworzony przy elektrowni. Wyniki badań i obserwacje limnologiczne mają znaczenie nie tylko dla energetyki konińskiej. Będą z nich korzystać podobne zakłady energetyczne w całym kraju.

Rozmowę z dyrektorem naczelnym Zespołu elektrowni Pątnów, Adamów, Konin — mgr  inż. Tadeuszem Kołczem rozpoczynam od pytania: — Czego oczekuje energetyka  od biologii? — Utworzenie w Pątnowie Oddziału Limnologicznego podyktowane było względami czysto praktycznymi, jakkolwiek wyniki badań mogą mieć niewątpliwe znaczenie także teoretyczne. Elektrownie nasze są nowoczesne i zbudowane według zasad najwyższego poziomu wiedzy w tej dziedzinie.

Woda jest tu niezbędna, gdyż jak wiadomo pośredniczy ona w zamianie energii cieplnej na elektryczną. Do ochładzania pary wodnej potrzebna jest zimna woda, która zabrane ciepło odprowadza do jezior. Przez urządzania chłodnicze Elektrowni „Pątnów” przepływa większa ilość wody niż niesie jej Warta wiosną pod Poznaniem. Ta masa ciepłej wody musi niewątpliwie wywoływać zmiany w zbiornikach wodnych. Jest to znaczna ilość dodatkowej energii w stosunku rocznym. Moim zdaniem nie ma konfliktu między techniką a biologią. Jest tylko zmiana układów odniesienia. I te nowe układy oraz stosunki winniśmy badać i znać jak najlepiej, by w trakcie uprzemysławiania ponosić tylko „straty” kalkulowane, to jest takie, których rzeczywiście nie można uniknąć. Czego oczekujemy od biologów? Najważniejsze jest takie programowanie badań,  aby można było otrzymać prognozy pewnych zjawisk zachodzących skokowo. Biologowie dysponując wiedzą teoretyczną i prowadząc badania mogą te zjawiska niekorzystne dla przemysłu przewidzieć. Może to dać kolosalne oszczędności, gdyż straty wynikłe z awarii w zakładach energetycznych tej wielkości jak nasze, są olbrzymie. Niezamierzony postój jednego bloku w elektrowni, o mocy 200 megawatów, w ciągu jednego dnia to strata około pół miliona złotych. Źródło najczęstszych awarii w elektrowniach tego typu tkwi zaś w wodzie, której musi być jednostajny  i ciągły dopływ w odpowiednich ilościach.

Dlatego najważniejsze zagadnienia z punktu widzenia energetyki, jakie winny być rozwiązywane w oparciu o badania, to m. in. termika jezior pod kątem skuteczności schładzania, ogólne przeobrażenia biocenozy jezior, poznanie rozwoju i opracowanie metod zwalczania organizmów żywych szczególnie uciążliwych dla elektrowni. Do największych naszych wrogów zaliczamy na razie: zakwity jezior i Racicznicę, które utrudniają normalny pobór  i przepływ wody.

W celu zapewnienia maksymalnych warunków schładzania wody wybudowaliśmy kanał kosztem 300 mln. zł. Powstał dzięki temu daleki obieg wody. Połączony w ten sposób system jezior konińskich o powierzchni 1200 hektarów zapewnia zdolność schładzania wody dla obu elektrowni o łącznej mocy 1800 MW. Było to niezbędne, gdyż o sprawności elektrowni decyduje m. in. temperatura wody pobieranej do chłodzenia. Przestrzegamy przy tym, aby temperatura wody wypływającej z elektrowni nie przekraczała w punkcie zrzutu 35°C. Na razie średnia temperatura jezior całego systemu wzrosła o 3°C w stosunku do temperatur naturalnych.

— Czy wobec ewentualnego skreślenia od 1971 roku z etatów energetyki biologów widzi pan dyrektor potrzebę dalszych badań i jak to może być rozwiązane od strony organizacyjnej?

— Inicjatywa utworzenia Oddziału Limnologicznego wyszła od przemysłu. Posiada on znaczenie ogólnokrajowe. Jedynie chodzi tu o nomenklaturę i zaszeregowanie badań w odpowiednim resorcie. Nasza pracownia wraz z urządzeniami pozostaje nadal otwarta dla naukowców, z którymi dotychczasowa współpraca układa się dobrze. Dla nas najważniejsze jest uprzedzanie faktów niekorzystnych dla przemysłu. Dalszy rozwój niezbędnych badań przekracza jednak kompetencje fachowe energetyki. Niezależnie od tego, czy badaniem będzie patronować Komitet Nauki i Techniki, czy Politechnika Poznańska, powinny one być prowadzone. Problemy te muszą się znaleźć w programie badawczym kompetentnych instytucji naukowych, a jego finansowanie to sprawa całkowicie odrębna. Środki na to znajda się. Oby tylko naukowcy wystąpili z konkretnym programem zagospodarowania energii wprowadzanej z wodą do jezior. Do biologów i specjalistów od spraw wodnych należy bowiem odpowiedź na pytanie — jakie najkorzystniejsze formy biologiczne rozwijać w jeziorach? Uważam, że przemysł licząc w miliardach nie może jednak wyrzucać złotówek. I dlatego wydatki na badania limnologiczne i tym podobne są niezbędne. Ważne jest przy tym, aby specjaliści z różnych dyscyplin widzieli zjawiska dialektycznie, zarówno w biologii, jak i w technice.

 Nauka podejmuje rękawicę

Dla wyczerpującego poznania problematyki niezbędna była także wizyta w Zakładach Energetycznych Okręgu Zachodniego w Poznaniu, przy ul. Marcelińskiej 71. Główny specjalista do spraw hydrotechnicznych, mgr Wacław Kolka poinformował mnie, że współpraca energetyków ze specjalistami do spraw wodnych datuje się od 1954 roku. Wtedy zlecono pierwsze tematy badawcze Oddziałowi Instytutu Gospodarki Wodnej w Poznaniu. Dotyczyły one wpływu wód podgrzanych na procesy samooczyszczania się jezior konińskich. Także współpraca z ichtiologami liczy już ponad 10 lat, zwłaszcza z Instytutem Rybactwa Śródlądowego w Olsztynie.

Faza wstępnych rozpoznań była niezbędna dla projektowania zakładów, a także dla dalszych badań nad najbardziej skutecznym zagospodarowaniem wód. W latach 1966 i 1967 zespół specjalistów z Politechniki Poznańskiej przeprowadził
badanie wpływu ścieków cukrowniczych Cukrowni „Gosławice” na jezioro Pątnowskie i wykorzystanie wód jeziora do celów chłodniczych dla elektrowni. W toku tych badań udowodniono, że ścieki przemysłowe cukrowni wpływają ujemnie na pracę elektrowni. Dzięki temu poprawiono znacznie gospodarkę wodno-ściekową cukrowni.

Badania te nie wyczerpały jednak problematyki, gdyż życie zwłaszcza w wodzie nie stoi w miejscu. Energetyce zagrażają glony i mięczak racicznica zwany naukowo Dreissensia polymorpha.

Z kolei szukałem naukowych tropów w Instytucie Gospodarki Wodnej, gdzie zastępca dyrektora d/s naukowo-badawczych Ochrony Wód przed Zanieczyszczeniami, dr inż Henryk Mańczak udzielił mi cennych informacji. Dowiedziałem się, że problematyką wód konińskich interesuje się nawet ONZ i w ramach planu badawczego „Polska 26” (dotacje World Health Organization) finansuje za pośrednictwem IGW niektóre tematy związane z problemem ochrony wód przed nadmiernym podgrzaniem. W tym celu utworzono zespół poznański, w skład którego wchodzą Specjaliści z Uniwersytetu im. A. Mickiewicza. Politechniki Poznańskiej i Wyższej Szkoły Rolniczej. (Dzięki temu lista osób. z którymi powinienem rozmawiać wydłużyła się).

Dyrektor Mańczak powiedział mi także, że nad konińskimi wodami działa supernowoczesna stacja PIHM-u, wyposażona w zagraniczną aparaturę z międzynarodowych funduszów. Planuje się nie tylko kontynuację badań, lecz nawet ich przedłużenie. Dalsze rozwinięcie programu „Polska 26″ obejmie również problematykę konińską. Mój wrocławski rozmówca dodał jeszcze, że wobec tego niezbędna jest koordynacja badań oraz integracja instytucji zajmujących się wodami, co byłoby w rzeczywistości realizacją uchwał IV Plenum KC Partii. Dotychczas działa bowiem ich w tym zakresie aż 35, a nie wpływa to najlepiej na realizację badań i utrudnia przepływ informacji. Stwierdzenie to koresponduje doskonale z poglądami dyrektor Kołcza (dop. autora).

Z programów badań zainteresowanych tą problematyką naukowców poznańskich wynika, że nauka wychodzi rzeczywiście naprzeciw potrzebom energetyki. Oto fragment pisma

z dnia 18 maja 1970 roku. „Zakłady Energetyczne Okręgu Zachodniego P. P. Elektrownia „Pątnów” w Pątnowie. Dotyczy: programów pracy Oddziału Limnologicznego. W załączeniu przesyłamy uwagi do czterech programów badań ( — ). Pragniemy podkreślić, że zespoły pracujące obecnie na jeziorach konińskich w ramach planu „Polska 26”, tj. zespół doc. dr I. Dąmbskiej z UAM, zespół doc. dra inż. Iwaszkiewicza z WSR i zespół tut. Katedry służą Oddziałowi Limnologicznemu bezinteresownie pomocą w postaci konsultacji i szkolenia oraz wynikami badań własnych. Rozumiemy, że po 1 stycznia 1971 r. prowadzenie prac przejąłby zespół, którego powołanie jest w chwili obecnej przygotowywane zgodnie z sugestiami Dyrekcji ZEOZ. kierownik Katedry, prof. dr St. Kołaczkowski.

Rozmowy z naukowcami na temat ich postulatów napawają optymizmem. Ujmując sprawę generalnie, gdyż nie miejsce tu na rozważania specjalistyczne wydaje się, że program naukowo-badawczy odpowiada w dużej mierze na zapotrzebowanie praktyki. Dotyczy to przede wszystkim sposobów zagospodarowania jezior wykorzystywanych przez przemysł energetyczny. Także propozycje badań nad metodami oczyszczania wód są realistycznie ukierunkowane, aby znaleźć jak najszybciej i najbardziej ekonomiczne w skali technicznej sposoby rozwiązania tych skomplikowanych zagadnień.

Proponuje się np. zagospodarowanie szkodliwych dla elektrowni nadal (niestety) ścieków cukrowniczych w oparciu o ciepło odprowadzone do jeziora i dwutlenek węgla. Naukowcy widzą realną szansę hodowli mikroorganizmów — biosyntezę substancji organicznych — źródło doskonałego pokarmu — paszy. W badaniach hydrobiologicznych na całym obiegu chłodniczym obu elektrowni uwzględni się specjalnie wpływ wód podgrzanych na florę glonów jezior, na roślinność naczyniową (wyższego rzędu) oraz ewidencję form ciepłolubnych i obserwacje nad ich żywotnością, a także przydatnością do hodowli.

Badania ichtiologiczne obejmują  szereg istotnych problemów dla gospodarki rybnej i energetyki. Obserwacje szczegółowe ryb przybyszów — amura i tołpygi oraz gatunków rodzimych, ich reakcje na zmiany środowiska wskutek ocieplenia.

Wymieniana już Racicznica najgroźniejsza jest dla urządzeń chłodniczych w końcowej formie okresu larwalnego i dlatego podjęto też próbę badań nad jej biologią w zmienionych warunkach. Pozwoli to na opracowanie metody zwalczania  mięczaka w skali technicznej.

Właściwości fizyczne i chemizm wody, badania mikrobiologiczne i klimatologiczne uzupełniają ten  urozmaicony wachlarz tematów. Podobnie różnorodny, jak życie w jeziorze.

*) 1 megawat (MW) – 1000 kW — 1 000 000 wat (W). Pobór mocy całego Poznania łącznie z przemysłem i oświetleniem miasta wynosi 130 MW.

*) Limnologia jest częścią hydrologii, zajmuje się badaniem fizycznych, morfologiczno-geologicznych, biologicznych i batymetrycznych właściwości jezior.  Batymetria — dział hydrometrii.

 MIECZYSŁAW POCHWICKI

Zdjęcia w artykule R. Zielazek

__________

Kronika Wielkopolski. Wyd. 8,  1976 s. 258-260

RYBY SZANSĄ KONIŃSKIEGO

Uruchomienie w 1958 r. pierwszej w rejonie Konina elektrowni na węgiel brunatny i zastosowanie do schładzania bloków naturalnego obiegu wód Jeziora Gosławickiego spowodowało nieznaną do tego czasu sytuację biologiczną. Gorąca woda technologiczna zrzucana do jeziora w krótkim czasie sprawiła, iż średnia temperatura w akwenie podniosła się o kilka stopni. To z kolei gwałtownie przyspieszyło wzrost roślinności wodnej, szczególnie zaś glonów. Szybkie zarastanie jezior, Gosławickiego i Licheńskiego, a po wybudowaniu elektrowni „Pątnów” także Pątnowskiego i Ślesińskiego, zaczęło grozić poważnymi konsekwencjami w postaci zmniejszenia się lustra wody i ograniczenia życia biologicznego w ogóle. Dyskusje wśród naukowców i praktyków nad sposobami czyszczenia jezior z nadmiaru bujnej roślinności wyłoniły dwa obozy. Jedni proponowali oczyszczanie chemiczne, inni zaś biologiczne. Zwyciężyła (na szczęście) ta druga metoda. W 1964 r. Instytut Rybactwa Śródlądowego w Olsztynie sprowadził z ZSRR do Polski — tytułem prób aklimatyzacyjnych — wylęg ryb roślinożernych: amura białego, tołpygi białej i pstrej. Część z tej partii trafiła do najcieplejszego z jezior Konińskiego Okręgu Przemysłowego — Licheńskiego. Wstępne obserwacje wykazały, że egzotyczne ryby czują się tu znakomicie i osiągają znaczne przyrosty wagowe. Nie odczuwało się jednak widocznych efektów w likwidacji nadmiernie wybujałej roślinności. W 1967 r. do Jeziora Licheńskiego wpuszczono około 12 tyś. sztuk amura l tołpygi. W ciągu roku akwen został całkowicie wyczyszczony. Sukces metody biologicznej był pełny, ale okazało się też, że nawet przy tak korzystnych warunkach klimatycznych, jak w rejonie „Konina” i „Pątnowa”, egzotyczne ryby nie rozmnażają się. W 1966 r. zapadła decyzja o budowie w rejonie Gosławic Ośrodka Zarybieniowego Ryb Ciepłolubnych, który w sposób kontrolowany i prowokowany przez człowieka miał prowadzić wylęgi i hodowlę materiału obsadowego. W 1970 r. oddano część stawową, a w dwa lata później uzyskano pierwsze 15 mln sztuk wylęgu amura i tołpygi. W 1973 r. uruchomiono Wylęgarnię Ryb Roślinożernych, w której specjalną metodą już w 1974 r. uzyskano 36 mln sztuk wylęgu, a w 1975 r. — 40 mln sztuk wylęgu amura i tołpygi oraz 20 mln sztuk wylęgu karpia. W ten oto sposób Ośrodek Zarybieniowy stal się jedynym w kraju „producentem” materiału zarybieniowego dla wód słodkich. W 1980 r. po modernizacji i doposażeniu Ośrodka Zakład w Gosławicach będzie produkował 70 mln sztuk wylęgu, w tym 50 mln sztuk roślinożernych i 20 mln sztuk karpia. Inwestycje, które zostaną w tym zakładzie przeprowadzone gwarantują, że pod koniec pięciolatka 1970 – 1980 nasz kraj będzie w pełni zaopatrzony w narybek, którego obecnie importuje się około 400 ton rocznie.

W czerwcu 1975 r. Prezydium Rządu podjęło decyzję o rozwoju rybactwa śródlądowego w kraju w latach 1978 – 1980. W menu statystycznego Polaka w ciągu roku znajduje się ledwie 7,3 kg ryb, w tym słodkowodnych tylko 1,3 kg. Możliwości zaś produkcji karpia i wspomnianych wyżej ryb roślinożernych, a także wielu innych atrakcyjnych gatunków ryb w posiadanych wodach są ogromne. Rzecz jednak w planowej i mądrej gospodarce, przede wszystkim zaś w inwestycjach.

Województwo konińskie ma znakomite warunki do rozwoju hodowli ryb konsumpcyjnych. Znajduje się tu bowiem 5530 ha jezior, 462 ha stawów, 1441 ha rzek i 260 ha zbiorników zaporowych. Uzyskiwane do tej pory ilości ryb są stanowczo zbyt małe. Ze stawów np. uzyskuje się tu rocznie od 100 kg/ha u właścicieli indywidualnych, do 1030 kg/ha w Państwowych Gospodarstwach Rybackich. Z jezior te wydajności kształtują się od 20 do 44 kg/ha. A możliwości są daleko większe.

Odłów amura białego w Państwowym Gospodarstwie Rybnym w Gosławicach. Fot. S. Wiktor

 Ogólny widok Zakładu Państwowego Gospodarstwa Rybnego w Gosławicach. Fot. S. Wiktor

Władze partyjne i administracyjne młodego województwa konińskiego uznały, iż rozwój hodowli ryb może być dla tego regionu szansą, specjalnością. Postanowiono więc w latach 1976 – 1981 powiększać obszar stawów w Państwowym Gospodarstwie Rybackim w Gosławicach do 1 tys. ha. Już w grudniu 1975 r. oddano 185 ha stawów, a w latach 1976 – 1981 przybędzie dalsze 770,5 ha. Stawy będą nie tylko bazą do produkcji ryb na nasz stół, ale także hodować się tu będzie narybek uzyskiwany w Wylęgarni dla potrzeb całego kraju, dla jezior o wodach podgrzanych w szczególności.

Przedsięwzięcie jest tyle atrakcyjne, co trudne. Atrakcyjne, bo pozwoli zagospodarować nieużytki wzdłuż kanału Warta-Gopło i potroić produkcję ryb konsumpcyjnych, trudne, bo wymaga ogromnych nakładów pieniężnych, kadry, nade wszystko zaś mocy przerobowej Rejonowego Przedsiębiorstwa Melioracyjnego w Koninie.

Należy jednak sądzić, że te przeszkody zostaną przezwyciężone. Opłaci się to przede wszystkim rynkowi. O ile w 1975 r. Konińskie dostarczyło na rynek 232 tony ryb słodkowodnych, to w ostatnim roku bieżącej pięciolatki osiągnie 700 ton  rocznie. Specjalnie wybudowany półhektarowy, betonowy staw dla hodowli i tuczu pstrąga pozwoli na jego produkcję dla rynku w ilości ponad 100 ton rocznie, już od 1977 r.

Przeszkody natury technicznej o których mówiliśmy wyżej, wymagać będą ogromnego wysiłku. Projektowana ogromna produkcja słodkowodnych ryb z egzotycznymi amurami i tołpygami (waga dorosłych osobników dochodzi do 35 kg, a mimo to są bardzo smaczne) powiedzie się tylko przy zastosowaniu intensywnych metod nawożenia mineralnego stawów, odpowiednich dawek pasz dla ryb. W rejonie Konina wyrośnie znakomita baza dla rozwoju rybactwa w całym kraju.

Oddajmy głos kierownikowi Zakładu Państwowego Gospodarstwa Rybackiego w Gosławicach mgr inż. Janowi Kołackiemu.

— Warunki klimatyczne w naszym kraju przez całe lata powodowały niedobory w materiale zarybieniowym. Nasz Ośrodek i Wylęgarnia, dzięki podgrzewanym przez elektrownie wodom, nie ma tych kłopotów. Wylęgi opanowaliśmy w dość  wysokim stopniu, ale do tej pory nie mieliśmy warunków do odchowywania wylęgów do postaci narybku czy kroczków. Oddanie w grudniu 1975 r. 185 ha nowych stawów szanse takie stworzyło. Cóż z tego bowiem, że produkowaliśmy wylęgi, skoro musieliśmy je sprzedawać po 4-5 dniach. Jeżeli trafiały do wód w innych rejonach kraju w momencie, gdy było zbyt zimno lub stan sanitarny czy jeziora był niedobry, a jeszcze do tego włączyły się drapieżniki, wówczas  z wylęgu pozostawało niewiele bądź nic. Jeżeli wspomniane wyżej inwestycje dojdą do skutku, a wierzę że tak będzie, to sprzedawać będziemy narybek bądź kroczki, które są na tyle już silne, by przetrwać każde warunki i stoczyć walkę z drapieżnikiem. W bilansie poważną pozycję stanowić będą amury i tołpygi. Ideałem będzie, kiedy w 1980 r. one stanowić będą 50% obsady karpiowej stawów i jezior. Za dwa, trzy lata powinien w kraju, dzięki istnieniu naszej Wylęgarni, zniknąć problem  materiału zarybieniowego. Przy intensywnej hodowli, intensywnym podnoszeniu kultury hodowania, rynek powinien zostać nasycony rybą słodkowodną, w tym także bardzo smakowitym amurem i tołpygą. O to przecież nam wszystkim chodzi.

 RYSZARD SŁAWIŃSKI

__________

Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk
Sprawozdania nr 102 za 1983 r. s. 86-96
Wydział Historii i Nauk Społecznych
Wydział Matematyczno-Przyrodniczy

Marek Kraska

WPŁYW UPRZEMYSŁOWIENIA NA WODY POWIERZCHNIOWE
W ZAGŁĘBIU KONIŃSKIM

The influence of industrialisation on surface
waters in Konin Basin

Wstęp

Nasilająca się dążność społeczeństw do pomnażania zdolności wytwórczych potęguje ingerencję człowieka w zasoby przyrody. Pobór surowców, których powstanie mierzyć trzeba skalą epok geologicznych, a najkrócej dziesiątkami lat /w odniesieniu do zasobów drzewnych/ przebiega gwałtownie w porównaniu do czasu ich wytworzenia. Każda więc działalność ludzka na obecnym poziomie techniki jest ciągłą ingerencją w środowisko przyrodnicze. Podporządkowanie tej ingerencji naczelnej zasadzie produkcji i zysku za wszelką cenę, prowadzi do dewastacji środowiska przyrodniczego. Działalność człowieka w geosferze wiąże się w sposób pośredni z ingerencją w hydrosferze.

Tymczasem zasoby wód nadających się do spożycia wynoszą zaledwie 5% w skali całego globu /Myczkowski 1976/. Polska natomiast może liczyć wyłącznie na wody opadowe, gdyż pod względem hydrologicznym stanowi obszar zamknięty. Przeciętna wartość wskaźnika opadów nad całą zlewnią rzek polskich wynosi zaledwie 617 mm /Starmach i in. 1976/.

Racjonalne wykorzystanie zasobów wodnych stanowi obecnie jeden z podstawowych i najtrudniejszych problemów.

Skutkiem błędnych koncepcji i zabiegów hydrotechnicznych w XIX i XX wieku w Wielkopolsce nastąpiło przesuszenie warstw powierzchniowych gleby. W tych warunkach zwiększył się w florze udział roślin termofilnych, a proces  ten Adam Wodziczko nazwał stepowieniem Wielkopolski. Tenże autor, w celu zrównoważenia ujemnych skutków, proponuje taki sposób gospodarowania zasobami przyrody, „który zapewni optymalny wpływ na proces kształtowania krajobrazu, określając go pojęciem „fizjotaktyki” /Wodziczko 1950/.

O ile jednak poczynione błędy w sferze gospodarowania rolniczo-leśnego powodują powolne i niekiedy odwracalne skutki, o tyle ingerencja wielkoprzemysłowa, relatywnie do skali poczynań, niesie z reguły natychmiastowe zmiany z szerokim spektrum oddziaływań w biosferze.  Dlatego też wciąż są aktualne słowa pioniera i twórcy racjonalnej gospodarki zasobami przyrody – geologa prof. Walerego Goetla propagującego hasło „co technika i przemysł zepsuły, to technicy powinni naprawić” /cyt. za Myczkowski l.c./.

1. Rola kopalnictwa odkrywkowego w przekształcaniu sieci wodnej rejonu Konina

Jednym z specyficznych rodzajów działań wielkoprzemysłowych jest kopalnictwo odkrywkowe węgla brunatnego. W Wielkopolsce obszar objęty szczególnie nasiloną eksploatacją złóż węgla brunatnego leży w odległości kilkunastu kilometrów na północ od Konina. Odkrywkowy system eksploatacji złóż powoduje wielowymiarowe, trwałe zróżnicowanie rzeźby terenu, zmianę sieci wód  powierzchniowych, krążenia wód podziemnych. Powierzchnia terenu objęta odkrywkowym systemem kopalnictwa do roku 1972 wynosiła 5382 ha. Zwałowiska materiału wybranego w pierwszym etapie budowy odkrywek zajęły teren o powierzchni 563 ha /Kozacki 1972/.

Warunkiem umożliwiającym prowadzenie eksploatacji pokładów węgla brunatnego jest odwodnienie złoża. W odkrywce Gosławice ilość wypompowanej wody w latach 1958, 1969, 1963 i 1965 wynosi łącznie 28,1 mln m³. Globalna ilość odpompowanej wody z trzech odkrywek w roku 1963 osiągnęła wartość prawie 54 mln m³, podczas gdy w latach następnych rejestrowano zdecydowanie większe ilości i tak; w roku 1964 – 76,6 mln m³,  a w 1955 – 94,2 mln m³ /Ladorski 1968/.

Intensywne odwadnianie odkrywek sięgających w głąb ziemi do 50 m nie pozostawało bez wpływu na poziom zalegania wód powierzchniowych. Narastał problem zasięgu leja depresyjnego, jako konsekwencja naruszenia układu sieci wód podziemnych. Odwodnienie złoża spowodowało nieregularny zasięg leja depresyjnego na zróżnicowanej budowie geologicznej rejonu Konina. W rejonie odkrywki Niesłusz stwierdzono obniżenie poziomu wód w kierunku południowym na odległość 750 m /Krygowski, 1959/; w kierunku północnym zaobserwowano zanik wód w studniach w odległości 7 km od wyrobiska /Kozacki 1972/.

Na czoło problemów obniżenia poziomu wód powierzchniowych, mających związek z kopalnictwem odkrywkowym, wysuwa się znany przykład Jeziora Głodowskiego. W zbiorniku tym do roku 1965 poziom wody obniżył się o 160 cm zmniejszając tym samym powierzchnię jeziora o 23% /Kozacki 1965/.

Prawdopodobnie ciąg jezior konińskich został również pozbawiony dopływu wgłębnych wód wskutek odwodniania pobliskich wyrobisk. Na fakt taki wskazywałoby obniżanie się od roku 1959 poziomu wody na stanowiskach pomiarowych usytuowanych w pobliżu Jeziora Pątnowskiego /Kozacki 1972/.

W początkach lat 70-tych notowano znaczny spadek poziomu wód jezior włączonych w system chłodzący /szczególnie w Jeziorze Pątnowskim/ zagrażający nawet rytmicznej pracy elektrowni. Nie jest wykluczone, że problem ten był konsekwencją objęcia Jeziora Pątnowskiego, względnie i innych jezior, zasięgiem leja depresyjnego. Przypuszczano jednak, że ubytki wody spowodowało intensywne parowanie podgrzanych tafli wód jezior. W celu przeciwdziałania stratom wody w jeziorach, uruchomiono przepompowywanie wody do Jeziora Pątnowskiego z Kanału Morzysławskiego, zasilanego wodami Warty.

 2. Zmiany sieci wód powierzchniowych jako efekt odkrywkowej działalności górniczej

Daleko idąca zmiana układu sieci wód powierzchniowych nastąpiła wskutek zajęcia rozległych obszarów terenu przez kopalnie odkrywkowe. Na przebudowę, czy też wręcz zanik sieci wód powierzchniowych, złożyły się następujące przyczyny: utworzenie wyrobisk, usypanie tzw. zwałowisk zewnętrznych z nadkładu zalegającego nad złożem, obniżenie horyzontu wód podziemnych zalegających najpłycej i wybudowanie nowych koryt cieków.

Przygotowanie złóż do eksploatacji wymagało osuszenia i w dalszym etapie całkowitej likwidacji jeziora Niesłusz /Choiński 1978/ o pow. 11 ha /dł. maks. 490 m, szer. maks. 230 m/ /Katalog Jezior Polski 1954/. Osuszono także małe jezioro o nazwie Kurzyniec, położone na północ od Kazimierza Biskupiego. W związku z osuszeniem jezior zanikło szereg drobnych cieków, a wody większych cieków skierowano do nowych koryt omijających odkrywki /Kozacki 1972/. W obrębie zlewni Kanału Morzysławskiego sieć wodna uległa skróceniu z 22,3 km do 10,7 km /Choiński l.c./.

W wyniku działalności górniczej powstały także sztuczne zbiorniki. Jednym z nich jest samoistnie zalana wodą część wyrobiska Gosławice. Zgromadzone tu wody o kubaturze 53,8 mln m³ są tylko o 13 mln m³ mniejsze od pojemności wszystkich jezior włączonych w system chłodzący. Wykorzystanie wody akwenu uniemożliwia jej silne zakwaszenie o wartości pH 3-4. Obecnie zbiornik ten pełni rolę odbiornika popiołów z Elektrowni Pątnów.

 3. Zmiany termiki wód jezior konińskich

Węgiel brunatny ze złóż w rejonie Konina wykorzystywany jest głównie jako źródło energii w elektrowniach cieplnych. Znaczne zasoby wód powierzchniowych, zgromadzone w połączonych z sobą jeziorach konińskich, ułatwiły stosowanie otwartego systemu chłodzenia wód podgrzanych przez elektrownie. Wybór obiegu otwartego do schładzania wód dyktowały również względy ekonomiczne.

Analizy kosztów eksploatacji elektrowni, bez brania pod uwagę zagadnień przyrodniczych, wykazały, że produkcja 1 kWh w otwartym systemie schładzania wody jest tańsza o 4—556, aniżeli w systemie zamkniętym /Kolka 1972/. Zapewnienie dostatecznej ilości wody dla Elektrowni Pątnów wymagało podwyższenia poziomu lustra wody Jeziora Gosławickiego o 1 m. Spiętrzenia dokonano w roku 1966 zwiększając jednocześnie powierzchnię jeziora z 379 ha do 420 ha, głębokość maksymalna wzrosła z 3 do 4 m, a objętość jeziora zwiększyła się z 4,9 mln m³ do 8,4 mln. m³ /Radziej 1972/.

Otwarty system  schładzania wód podgrzanych elektrowni spowodował konieczność wybudowania wielokilometrowej sieci kanałów, przepompowni, śluz, syfonów i przewałów.

Począwszy od 1958 roku zrzuty wód podgrzanych do jezior konińskich rozpoczęły proces biologicznych zmian w ekosystemach jeziornych. Pierwsze, niezbyt obfite dopływy wód ogrzanych w ilości 3,3 m³/sek. zmieniały tylko lokalne warunki termiczne jezior. W krótkim jednak czasie wzrost ilości zrzucanej masy wody doprowadził do istotnych zmian termiki. Podanie dokładnych ilości zrzucanych wód podgrzanych jest praktycznie niemożliwe, gdyż zmieniają się one w zależności od pory roku. W latach 1965-69 odprowadzono wody ogrzane elektrowni do tzw. małego obiegu od 17 m³/sek. zimą do 22 m³/ /sek. latem /Zdanowski, Korycka 1976/. Pierwotnie, przed podgrzaniem, występował w okresie lata w jeziorach płytki epilimnion z temperaturami 20-23°C i chłodny, głęboki hypolimnion o temp. 4-6°C. Pokrywa lodowa powstawała zazwyczaj w grudniu i utrzymywała się do marca, zanikając w kwietniu.

W obiegu chłodzącym elektrowni jeziora były wykorzystywane w niejednakowym stopniu. Najsilniej obciążone zrzutami wód ogrzanych, zarówno przed, jak i po włączeniu tzw. dużego obiegu chłodzącego, pozostawało Jezioro Licheńskie. Temperatury wody zrzucanej do tego zbiornika w latach 1965-1970 nie były niższe od 10,4°C  i nie przekraczały 35°C. Po wymieszaniu, najniższa temperatura wody pelagialu Jeziora Licheńskiego w okresie zimowym wynosiła 6,5°C; najniższa temperatura pelagialu w okresie lata mierzyła około 30°C /Zdanowski, Korycka l.c./.             .

Zrzuty dużych ilości wód ogrzanych latem powodowały wzrost miąższości epilimnionu. W 1969 roku epilimnion Jeziora Licheńskiego z 3 m obniżył się do 7 m, a temperatury tej warstwy wody wynosiły 26-27°C; niżej zalegające wody hypolimnionu miały w tym czasie stałą temperaturę około 15°C /Popławski 1969/. W obrębie epilimnionu wg  izobaty 7,5 m znalazło się około 90% dna i 95% objętości wody tego jeziora. Różnice temperatur w epilimnionie między powierzchnią a warstwą wody na głębokości 6,5-7,5 m wynosiły zazwyczaj 2-4°C, ale w najcieplejszych okresach były niższe od 2°C /Zdanowski, Korycka l.c./.

Porównanie temperatur wody jezior-odbiorników wód ogrzanych z nie podgrzewanym Jeziorem Ślesińskim wskazuje, o ile wzrosły temperatury powierzchniowych warstw wody jezior ogrzanych /cyt. wp. Zdanowski, Korycka l.c./:

Jezioro  Licheńskie   6,2°- 8,2°C
Jezioro Mikorzyńskie  4,2° – 5,6°C
Jezioro Wąsoskie     2,8° – 5,3 °C
Jezioro Pątnowskie 0,6° – 4,4°C i 1,8° – 6,5°C
Jezioro Gosławickie* 2,2° – 2,8°C i 3,0° – 5,3°C

* Dane dotyczące Jeziora Gosławickiego przedstawiają wzrost temperatur po ogrzaniu jeziora w porównaniu do okresu sprzed podgrzania.

W odniesieniu do pojemności jezior zrzut i pobór dużych ilości wód /maks. 65-70 m³/sek./ do schładzania technologicznego elektrowni, spowodował wytworzenie się w zbiornikach cyrkulacji wody w jednym kierunku. Przemieszczanie się mas wodnych jest niezależne od silnych wiatrów wiejących w przeciwnym do ruchu wody kierunku. Pobór wody przez elektrownie w ilości 65 m³/sek. powoduje w założeniu teoretycznym wymianę całej objętości wody wszystkich jezior w ciągu 10 dni. Woda Jeziora Gosławickiego jest przepompowywana wg. tych założeń w ciągu 3 dni, Jeziora Licheńskiego w około 3,5 dnia, a wody Jeziora Pątnowskiego, przez które przepływa zdecydowana większość wody kierowanej do obu elektrowni, wymieniane są w ciągu 2 dni /Kołaczkowski 1972/.

 4. Zarys zmian przyrodniczych

4.1. Reakcja fauny dennej na zmiany termiczne środowiska

Badania famy dennej wykonywane w latach 1970-1971 pod kierunkiem prof. A. Wróblewskiego, ujawniły prawidłowości powiązane z zakresem zmian termicznych ekosystemów jeziernych. Przede wszystkim wystąpiła zależność ubożenia składu gatunkowego wraz z wzrostem temperatury wody. W silnie ogrzanych strefach jezior liczba gatunków była wyraźnie niższa niż w strefach mniej ogrzanych. Problem ten dotyczy w szczególności gatunków typowych dla sublitoralu i profundalu /Wróblewski 1977/.

Inną konsekwencją podgrzania wód była przebudowa w strukturze ugrupowań na korzyść gatunków o najszerszej skali tolerancji ekologicznej. Zmiana warunków termicznych /podgrzanie/ przyczyniła się do pojawu gatunków charakterystycznych dla południowych rejonów Europy.

Inną konsekwencją termicznego przekształcenia ekosystemów jezior stanowiły zmiany morfologiczne okazów /karłowatość/. Wyniki badań fauny dennej w jeziorach termicznie zmienionych wykazały, że reakcje fauny dennej wywołane zostały bezpośrednim i pośrednim działaniem czynnika termicznego oraz introdukcją ryb roślinożernych.

  4.1.1. Bezpośrednie oddziaływanie czynnika termicznego spowodowało następujące wieloaspektowe przekształcenia i reakcje fauny dennej:

– eliminacja gatunków stenotermicznych,
– wzrost ilościowy gatunków eurotopowych,
– eliminacja gatunków o niedostosowanym rozwoju osobniczym w warunkach podwyższonej temperatury,
– pojaw gatunków ciepłolubnych,
– przybyszowych z śródziemnomorskiej strefy klimatycznej,
– przekształcenie morfologii osobników w kierunku karłowacenia,
– zmiany w strukturze ugrupowań na korzyść dominacji gatunków, które  w zbiornikach mniej ogrzanych odgrywają rolę drugorzędną.

Ugrupowania nowe są niestabilne i w ich obrębie występują częste fluktuacje stosunków ilościowych i jakościowych.

– zmiany terminów fenologicznych,
– przesunięcie pojawów imago na wcześniejsze pory roku,
– wzrost liczby nowych generacji w przekroju jednego roku.

4.1.2. Pośrednie działanie czynnika termicznego na faunę denną poprzez zmianę  miąższości epilimnionu /pogłębienie/ przez podgrzane wody zrzutowe. Konsekwencją pogłębienia epilimnionu było izolowanie warstwy wód przydennych od mikcji i powstanie w płytkim  hypolimnionie trwałych deficytów tlenowych:

– zmiana miąższości osadów przez przyspieszenie procesów destrukcyjnych materii organicznej i  redukcja gatunków fauny powiązanej z tym typem siedliska,
– eliminacja form typowo jeziernych zamieszkujących w sublitoralu i profundalu.

4.1.3. Introdukcja ryb roślinożernych jako czynnik eliminujący roślinność zanurzoną jezior.

– zubożenie liczby gatunków fauny związanej z pierwotnie występującymi gatunkami roślin,
– brak współzależności zachowanych form fauny fitofilnej z gatunkami inwazyjnymi flory naczyniowej.

4.2. Zagadnienia ekologii fauny dennej w podgrzanych jeziorach konińskich. Badania ekologiczne fauny dennej /Leszczyński I.II.III. 1976/. jezior podgrzanych ujawniły wysoki poziom współzależności jakościowych i ilościowych od warunków środowiska i zależności między grupami faunistycznymi.

Jednym z aspektów podwyższenia temperatury wód okazała się zależność spadku długości larw Chironomidae od stopnia podgrzania wód. Zjawisko to występowało także w zbiornikach termicznie zmienionych na terenie innych krajów /Konstantinov 1958, Sahmatova i in. cyt. za Leszczyński l.c./.

Uważa się, że spadek długości larw Chironomidae mógł zostać spowodowany podwyższeniem poziomu gospodarki energetycznej. Większy wydatek energetyczny skierowany był na przyspieszony rozwój, niż na wzrost. Równocześnie ciągły dopływ wód zrzutowych elektrowni o maksymalnym nasyceniu tlenem, w danych temperaturach, doprowadził w konsekwencji do zmniejszenia rozmiarów ciała larw, jako efekt reakcji zmian odporności na deficyty tlenowe. Odrębnym zagadnieniem jest względny wzrost liczebności larw mniejszych rozmiarów fauny Chironomidae, warunkowany kompleksowym działaniem czynników środowiska. Niemałą rolę mogło tu odegrać zmniejszenie presji ryb bentofagów, dla których  żerowanie na małych larwach stało się niekorzystne z uwagi na wyższy wydatek energetyczny. To z kolei umożliwiło rozwój większej liczby bentofagów bezkręgowych,  przebudowując w ten sposób strukturę zbiorowisk fauny dennej.

Wyraźne ubóstwo jakościowe i ilościowe larw Chironomidae w podgrzanych jeziorach Pątnowskim i Wąsosko-Mikorzyńskim odnotowano w badaniach Jezierskiej-Madziar /1979/.

4.3. Zachowanie się ryb w wodach podgrzanych jezior konińskich

Podwyższenie temperatur wód spowodowało, że w obrębie zbiorników podgrzanych zanikły tzw. zimowiska dla przetrwania okresu zimowego. W okresie jesienno-zimowym ryby zachowywały się tak, jak w okresie pełni żerowania. U węgorza np. nie zauważono zapadania w letarg zimowy, a wręcz wzmożoną całoroczną aktywność /Iwaszkiewicz, Mastyński 1973/.

Presja czynnika termicznego wywołała reakcję autochtonicznych gatunków ichtiofauny zmieniając cykl rozwoju gonad u wszystkich gatunków ryb. W tarło ryb w jeziorach podgrzanych rozpoczyna się wcześniej niż w jeziorach o naturalnych temperaturach wody. Równocześnie zaobserwowano wydłużenie przebiegu czasookresu trwania tarła. Jedne gatunki /szczupak/ rozpoczynały tarło o trzy tygodnie wcześniej, inne natomiast /lin, jazgarz/ wydłużały okres tarła o dwa, a nawet trzy miesiące /Zawiszy, Backiel 1972, Iwaszkiewicz, Mastyński l.c., Iwaszkiewicz 1973, Wilkońska, Żuromska 1976/.

W zmienionych warunkach termicznych jezior szczególnego znaczenia nabierają zagadnienia dotyczące zdrowotności ichtiofauny. W jeziorach jeziorach najsilniej podgrzanych Licheńskim i Gosławickim wzrosło zarażenie ryb tasiemcem Ligula sp. i nicieniem Philometra sp. Populacja leszcza została całkowicie opanowana przez Ligula intestinalis. Przyczyn inwazji pasożytów ryb upatruje się w braku pokrywy lodowej i masowym zimowaniu ptactwa wodnego na niezamarzających jeziorach /Iwaszkiewicz l.c./.

4.4. Zmiany florystyczne na podgrzanych jeziorach konińskich

Opierając się na wynikach badań makrofitów wodnych jezior konińskich, stwierdzono zmiany tej roślinności wywołane zespołem czynników biorących swój początek od podgrzania wód.

Wpływ czynnika termicznego ujawnił się w:

 – zmianie morfologii roślin występujących w zasięgu strefy silnego podgrzania,
– zwiększeniu zagęszczenia okazów jednych gatunków i spadku zagęszczenia innych gatunków,
– przesunięcia faz fenologicznych /na wcześniejsze terminy/ wszystkich gatunków roślin występujących w strefie oddziaływania termicznego;

Poza wyżej omówionymi zmianami roślinności pod wpływem czynnika termicznego nastąpiły także przekształcenia florystyczne spowodowane introdukcją ryb roślinożernych /Ctenopharyngodon idella/. Przekształcenia te dotyczyły:

– eliminacji pewnej liczby autochtonicznych gatunków roślin,
– zmian składu florystycznego fitocenoz,
– masowego rozwoju gatunków roślin rzadziej spotykanych w jeziorach konińskich, przed ich podgrzaniem.

Konieczność introdukcji amura do jezior konińskich wyrażali technicy. Argumentowano to obawą przed nadmiernym rozrastaniem się roślinności zanurzonej i hamowaniem przepływu wód chłodzących turbiny elektrowni. Przewidywania te potwierdziły się w momencie, gdy w Jeziorze Gosławickim stwierdzono w roku 1962 rozprzestrzenianie się rdestnicy Potamogeton lucens /Dąmbska 1976/. Opanowywała ona rozległe powierzchnie dna przy ujściu Strugi Biskupiej do Jeziora Gosławickiego. Wody niesione wówczas przez Strugę Biskupią pochodziły z odkrywki węgla brunatnego „Kazimierz” i zawierały większe koncentracje fosforanów i wapnia od wód jeziora. Płaty Potamogeton lucens rozprzestrzeniały się w tym rejonie równolegle do przybrzeżnych oczeretów, zasiedlając kępami o pow. kilkudziesięciu m pas szerokości do 200 m. Pojedyncze płaty stwierdzono także, choć sporadycznie, pośrodku jeziora.

W części wschodniej i północno-wschodniej Jeziora Gosławickiego występowały łąki ramienic z gatunkami: Charatomentosa, Ch. contraria, Ch. aspera, Ch. jubata i Potamogeton pectinatus /Dąmbska 1966/. Nie odnotowano natomiast inwazji ww. gatunków roślin ani roślinności o liściach pływających – Nuphar luteum czy Nymphaea alba ani roślinności oczeretowej. Zarastanie Jeziora Gosławickiego było więc konsekwencją ciągłego dopływu biogenów, wnoszonych przez Strugę Biskupią, a także uwolnionych w wyniku rozkładu roślinności na terenach zalanych przez spiętrzone wody jeziora. Bowiem w roku 1962 do Jeziora Gosławickiego nie odprowadzano wód podgrzanych.

W Jeziorze Pątnowskim, podgrzewanym w tym czasie, skład jakościowy roślinności był podobny do składu roślinności Jaziora Gosławickiego. Nie odnotowano w nim, w odróżnieniu od Jeziora Gosławickiego, ekspansji Potamogeton lucens. W pozostałych jeziorach włączonych w tzw. mały obieg chłodzący nie zauważono również ekspansji roślinności wodnej spowodowanej podwyżką temperatury.

Introdukcja ryb roślinożernych Ctenopharyngodon idella /amur/ w latach 1966-1968 do jezior: Licheńskiego, silnie już wówczas ogrzewanego, Gosławickiego i w mniejszych ilościach do Jeziora Pątnowskiego, spowodowała daleko idące zmiany, przede wszystkim w florze roślin podwodnych. Intensywne żerowanie ryb wyeliminowało w pierwszej kolejności tzw. roślinność miękką, tj. ramienice i większość gatunków rdestnic. Gatunki te zostały niemal całkowicie wyniszczone w ww. jeziorach. W następnej kolejności przy braku podstawowej dla niego bazy pokarmowej, amur rozpoczął próby żeru rośliny niechętnie zjadanej – Nuphar luteum.  O konsumpcji lub tylko próbach żeru grążla żółtego świadczyły duże ilości
ogryzionych liści podwodnych pływających po powierzchni wody, w pobliżu płatów tego gatunku. Równocześnie zauważono ślady żeru w płatach roślin oczeretowych: pałki i oczeretu jeziornego. Brak dostatecznie obfitej bazy pokarmowej zmusił ryby roślinożerne do migracji. Pewną część osobników wyeliminowano przez odłów, inną z redukowała wysoka śmiertelność spowodowana ligulozą.

Intensywna trzebież roślinności zanurzonej przez ryby roślinożerne spowodowała eliminację z litoralu jezior szeregu gatunków roślin wegetujących w tej strefie. Sprzyjającą okolicznością do ponownego zasiedlenia litoralu przez roślinność był spadek liczebności populacji amura. Zaistniała sytuacja dawała szansę tym ocalałym gatunkom roślin, które mogły dostatecznie szybko opanować uwolnione nisze ekologiczne. Na podstawie znajomości biologii inwazyjnych gatunków roślin obecnych w jeziorach konińskich  można sądzić o warunkach, jakie musiały spełniać do szybkiej ekspansji:

– wczesny dostatecznie szybki rozwój okazów roślin danego gatunku przed nastaniem optymalnych temperatur żeru amurów,
– stanowić mało atrakcyjny lub potencjalny pokarm omijany przez amura,
– mieć zdolność corocznego wydawania dużej liczby diaspor przez każdy okaz,
– wytwarzać licznie organy rozmnażania wegetatywnego,
–  posiadać przystosowanie do rozsiewania diaspor w środowisku wodnym poprzez prądy wody, przepływ i współudział w tym procesie ptactwa wodnego.

Warunki te w całej rozciągłości spełniał Potamogeton pectinatus opanowując litoral płytkich jezior /Pątnowskiego i Gosławickiego/ do głębokości 2 m. Wyjątek stanowiły strefy litoralu o bezpośrednim oddziaływaniu wód podgrzanych i podlegające silnemu falowaniu.

Drugim gatunkiem ekspansywnie rozprzestrzeniającym się po wszystkich jeziorach obiegu chłodniczego, okazała się Najas marina /Kraska 1976/. W przeciwieństwie do Potamogeton pectinatus, jezierza morska nie wytwarza organów rozmnażania wegetatywnego. Ekspansję dwu gatunków roślin w jeziorach podgrzanych umożliwiał odmienny w czasie cykl życiowy każdego z nich.

Potamogeton pectinatus rozwój rozpoczyna w końcu marca, kończy zaś w pierwszej dekadzie czerwca po wydaniu owoców /Kraska 1982/. Najas marina natomiast początek cyklu życiowego rozpoczyna w maju, a kończy w pierwszej dekadzie września.

Obydwie rośliny zajmują z reguły osobne areały i do rzadkości należy współwystępowanie okazów obu gatunków.

Generalnie, silniej ogrzaną strefę wschodnią i północną Jeziora Pątnowskiego opanowuje Najas marina, chłodniejszą – zachodnią Potamogeton pectinatus.

Zdominowanie przez Najas marina cieplejszej strefy jeziora, wskazuje na specyficzne wymagania termiczne tego gatunku. Fakt ten pośrednio potwierdzają materiały kopalne wykazujące masowy udział jezierzy w okresach ciepłych interglacjałów /Borsch 1955/.

 Literatura

Bortach K. 1953. Geschichte des deutschen Waldes. Jena.

Choiński A. 1978. Analiza zmian układu sieci wód powierzchniowych i podziemnych w południowej części Konińskiego Zagłębia Węglowego. Fizjogr. had Polską Zach., Geogr. Fizyczna. wód Bad.

Dąmbska I. 1966. Roślinność Jeziora Gosławickiego /mnscr./.

Dąmbska Z, 1976. Zmiany we florze roślin naczyniowych Jaziora Gosławickiego, na przestrzeni 17 lat w związku z użytkowaniem wód tego jeziora, Badania hydrobot. w okolicy Konina, Wyd.  UAM, ser. Biologia nr 6 /13-16/, Poznań.

Iwaszkiewicz M., Mastyński J. 1970. Badania nad wpływem zrzutowych wód podgrzanych na procesy samoczyszczenia się wód stojących na przykładzie jezior konińskich – uzupełniające badania ichtiologiczne /mnscr./

Jezierska-Madziar M. 1979. Autekologia Chironomidae w litoralu podgrzewanych jezior konińskich. PTPN, Wydz. Nauk Rol. i Leś, 47 /103-122/.

Kolka W. 1972. Rozwój energetyki a problem termiki wód powierzchniowych, Krajowa Konfer. Nauk, -Tech. pt. Rola wód podgrzanych w produkcji rybackiej, /Stow. Nauk. -Tech. Inż. i Tech. Rolnictwa/ SITR-NOT Sekcja Rybacka, Konin.

Kołaczkowski St. 1972. Badania wpływu wód podgrzanych, zrzucanych przez elektrownie cieplne, na reżim termiczny i biologiczny odbiorników, Temat 7.03.06, Referat zbiorczy, Instytut Gosp. Wodnej, Warszawa /mnscr./

Kozacki L. 1965. Wody gruntowe wysp wysoczyznowych okolic Konina, Sprawozd, PTPN, nr 1/73/ za I i II kwartał 1965 r.

Kozacki L. 1972. Analiza i ocena środowiska geograficznego powiatu konińskiego dla potrzeb prognozowania jego zmian, PTPN, Wydz. Mat.-Przyr., Prace Kom. Geograf .-Geologicznej , Tom VI, z. 3.

Kraska M. 1976. Dynamika zmian roślinności przybrzeżnej jezior o wodzie podgrzanej na przykładzie jezior konińskich, Badania hydrobot. jezior podgrzanych w okolicy Konina, Wyd. UAM, ser. Biologia nr 6 /17-23/, Poznań.

Krygowski B. 1959. O zaniku górnej wody gruntowej w okolicy Konina. Bad. Fizjogr. nad Polską Zach., 5.

Ladorski M. 1968. Wpływ odkrywkowej działalności górniczej na zasoby wodne w rejonie Konina. Czasopismo Geogr. , 39:3.

Leszczyński L. 1976. Wpływ zrzutowych wód podgrzanych na faunę denną jezior okolic Konina. Z. II. III. Rocz. Nauk. Rol. 97H, 3:7-68.

Myczkowski S. 1976. Człowiek – przyroda – cywilizacja. Kształtowanie zasobów przyrody oraz ochrona  biosfery, PWN, Warszawa.

Radziej J. 1972. Zabezpieczenie ryb w Jeziorze Gosławickim przed wchodzeniem do ujęć wodnych i kanału zrzutowego elektrowni Pątnów, Krajowa Konferencja Nauk. -Tech. pt. Rola wód podgrzanych w produkcji rybackiej, /Stow. Nauk. -Tech.Inż. i Tech. Rolnictwa/ SITR-NOT Sekcja Rybacka, Konin.

Starmach K., Wróbel S., Pasternak K. 1976. Hydrobiologia, Limnologia, PWN Warszawa.

Wilkońska H., Źuromska H. 1977. Obserwacje rozrodu ryb w jeziorach konińskich podgrzewanych zrzutami ciepłych wód z elektrowni. Roczniki Nauk Rol., H-97-4, /76-89/.

Wodziczko A. 1965.  Na straży przyrody. PZWS. Warszawa.

Wróblewski A. 1977. General notes, Bottom fauna of the heated Konin lakes. Monogr. Faun. Polski, 7 /351-359/, Warszawa-Kraków.

Zawisza J., Backiel T. 1972. Rybacko-biologiczne badania jezior podgrzewanych zrzutem wód z elektrowni Konin, Krajowa Konfer. Nauk. -Tech. pt. Rola wód podgrzewanych w produkcji rybackiej /Stow.  Nauk. -Tech. Inż. i Techn. Rolnictwa/ SITR-NOT Sekcja Rybacka, Konin.

Zdanowski B., Korycka A. 1976. Wpływ zrzutu wód podgrzanych na stosunki termiczno-tlenowe i przeźroczystość jezior konińskich, Roczniki Nauk Rol., H-97-3, /142-164/.

__________

 The effect of the Introduction of herbivorous fish in the heated Lake Gosławskie (Poland) on the fry of local Ichthyofauna. H. Wilkonska (Dep. Ichthyol., Inland Fish. Inst., 10-957 Olsztyn-Kortowo, Poland) EKOL. POL., vol. 36, no. 1-2, 1988, pp. 275-281.

ABSTRACT: Changes in the fry complex were investigated before and after stocking the lake with silver carp (Hypophthalmichthys molitrix Val.) and bighead carp (Aristichthys nobilis Rich.). All fish species abundantly  and frequently occurring in the lake, except Blicca bjoerkna (L.), Leuciscus cephalus (L.), decreased rapidly in numbers after stocking, whereas species  sporadically caught (Cyprinus carpio L, Carassius carassius (L.)) disappeared.

5. SUMMARY

The aim here has been to find whether herbivorous fish: bighead (Aristichthys nobilis) and silver carps (Hypophthalmichthys molitrix) have an influence on the reproduction of local fish species.

Four periods were distinguished: two of them: 1967—1969 and 1970—1975 were without herbivorous fishes. During the years 1976—1980 the lake was stocked intensively with silver and bighead carp, whereas between 1981 and 1984 the density of herbivorous fishes distinctly decreased (Table 1). In the period of growth in numbers of silver and bighead carps there occurred a decrease of fry numbers (Table. 1, Fig. 1). Roach and rudd reacted most strongly (Fig. 2), whereas sporadically occurring species, such as crucian carp, carp, goldfish no longer were found in catches (Fig. 2).

The losses were first of all due to intense stocking with silver and bighead carps and to a smaller extent — to changed environmental conditions as a result of heating.

6. POLISH SUMMARY

Celem pracy było sprawdzenie, czy ryby roślinożerne: tołpyga pstra (Aristichthys nobilis) i biała (Hypophthalmichthys molitrix) miały wpływ na rozród rodzimych gatunków ryb.

Wyróżniono 4 okresy: dwa z nich 1967—1969 i 1970—1975 obejmowały lata bez tołpyg, intensywnego zarybiania tołpygą i ostatni 1981 — 1984 okres zdecydowanego  spadku zagęszczenia tołpyg (tab. 1, rys. 1).

Wśród gatunków najsilniej zareagowała płoć i wzdręga (rys. 2); zanikły w połowach gatunki występujące sporadycznie, takie jak karaś, karp, karaś srebrzysty (rys. 2). Licznie pozostał jedynie krąp i kleń. Zaznaczył się także spadek połowów gospodarczych, zwłaszcza płoci (rys. 3). Obserwowane straty były spowodowane w pierwszym rzędzie silnym zarybieniem tołpygą a w mniejszym stopniu zmianą warunków środowiska pod wpływem ogrzewania.