Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie

Prof. dr hab. inż. Jacek Antonkiewicz
Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie
Wydział Rolniczo-Ekonomiczny
Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej
 

Powódź  jest jednym z tych zjawisk naturalnych, które najbardziej dotkliwie wpływają na społeczeństwo, środowisko i gospodarkę. 

Przy coraz częstszych wezbraniach rzek, występowania powodzi, istnieje potrzeba budowania zabezpieczeń przeciwpowodziowych dostosowanych do zmian klimatycznych. Jednym z takich działań jest budowa polderów, które oprócz ochrony przeciwpowodziowej mogą  spełniać jeszcze  inne funkcje, w tym funkcję rolniczą, czy ochronę istniejących ekosystemów i krajobrazu.  

Głównym zadaniem polderu przeciwpowodziowego jest odebranie nadmiaru wody powodziowej pochodzącej najczęściej z wezbrań rzek, a np. zadaniem drugorzędnym może być przetrzymanie wody, co w przypadku braku opadów jest ważnym czynnikiem dla ekosystemu. Jest to woda pochodząca z koryt rzecznych, która niesie ze sobą często osad (rzeczny, denny) oraz świeże namuły, poderwane z dna koryta rzeki, czy też zbiornika. Są one naturalnym materiałem sedymentacyjnym, a nie odpadem, który podlegałby przepisom ustawy o odpadach.  

Jakość gleb w polderze przeciwpowodziowym 

Do zadań polderu przeciwpowodziowego należy także przetrzymanie wody powodziowej w jak najkrótszym czasie. Woda stagnująca w polderze (krótkotrwale 2-7 dni), co należy podkreślić, nie ma wpływu na degradację chemiczną wód gruntowych i pitnych, ponieważ powierzchnia ziemi w polderze przeciwpowodziowym stanowi naturalny filtr, barierę, który skutecznie chroni wody gruntowe przed wtórnym zanieczyszczeniem. 

Dodatkowo,  jeśli woda powodziowa jest wysoko zmineralizowana (bogata w związki mineralne), to występujące substancje osadzają się na powierzchni ziemi, wnikają w pory glebowe, a wchodząc do kompleksu sorpcyjnego gruntu, czynią go jeszcze bardziej żyznym. Jest to tzw. efekt Nilu. W wyniku czasowego zalewania polderu wodą powodziową (nie zanieczyszczoną) i w konsekwencji naniesienia substancji ilastej, pylastej tworzą się żyźniejsze warstwy gleby, które mogą i powinny być wykorzystane rolniczo (Warachowska, Zwoliński 2023). Dla przykładu, w Małopolsce często obserwujemy w międzywalu uprawy rolnicze, np. kukurydzy.

Zaznaczyć należy, że woda powodziowa może nieść pewien ładunek zanieczyszczeń chemicznych (np. biogeny, metale ciężkie), jednak jest on bardzo rozcieńczony i nie przyczynia się do zwiększenia zawartości tych zanieczyszczeń na powierzchni ziemi czy polderu. Woda powodziowa, z racji bardzo dużej jej objętości i dużej prędkości przepływu, generalnie transportuje śladowe ilości substancji zanieczyszczających, więc nie wpłynie na przekroczenia dopuszczalnych zawartości zanieczyszczeń w wodach gruntowych, powierzchniowych oraz w samych gruntach, określonych w obowiązujących standardach glebowych i wodnych (Prawo Wodne 2017; Rozporządzenie MŚ 2016; Rozporządzenie MZ 2017), co w konsekwencji nie spowoduje zanieczyszczenia gleb polderu w stopniu uniemożliwiającym lub wykluczającym produkcję rolniczą. 

Potwierdzeniem tej tezy są badania Kucharzewskiego i innych (2003), którzy stwierdzili, że w wyniku powodzi w wierzchniej warstwie gleb województwa dolnośląskiego zawartość metali ciężkich w gruntach zmniejszyła się od 8 do 26% w porównaniu do zawartości w glebach przed powodzią. W innych badaniach stwierdzono nieznaczne podwyższenie zawartości metali ciężkich w glebie w porównaniu do zawartości przed powodzią, ale nie nastąpiły przekroczenia dopuszczalnych limitów określonych w standardach glebowych i naturalnych zawartości (Bednarek et al. 2014; Kabata-Pendias, Pendias 1999; Rozporządzenie MŚ 2016). Ponadto wykazano, że po powodzi z 2010 r. nie stwierdzono znaczącego pogorszenia właściwości fizykochemicznych gleb, które mogłyby negatywnie oddziaływać na jakość i plonowanie uprawianych roślin, w tym drzew i krzewów owocowych (Bednarek et al. 2014). 

Potencjalne źródła zanieczyszczeń wód i gleby

Największym źródłem zanieczyszczeń na terenach rolniczych w aspekcie budowy polderów przeciwpowodziowych są biogeny takie jak azot (N) i fosfor (P) pochodzące z gospodarstw rolniczych, w których prowadzona jest intensywna hodowla zwierząt, lub intensywne nawożenie mineralne. W gospodarstwach, w których prowadzona jest hodowla zwierząt, największym źródłem biogenów będzie więc obornik (bydło, konie), gnojowica (pochodząca z produkcji trzody chlewnej), gnojówka, pomiot ptasi (produkcja drobiu). Badania naukowe wykazały, że największe zanieczyszczenie wód gruntowych, drenarskich, pitnych pochodzą z gospodarstw rolniczych, przenawożenia lub niewłaściwego stosowania nawozów naturalnych tj. obornika, gnojowicy, gnojówki, pomiotu ptasiego (Tkaczyk et al. 2018; Igras, Jadczyszyn 2008). 

Innym problemem zanieczyszczenia wód gruntowych czy też wód pitnych może być przechowywanie nawozów naturalnych, zwłaszcza na powierzchniach nie izolowanych. Migrujące biogeny z nawozów naturalnych trafiają do wód gruntowych, powodując zanieczyszczenie. Istotne więc jest, aby na polderach użytkowanych rolniczo wymagane było właściwe przechowywanie nawozów naturalnych – to jest w szczelnych zbiornikach i na uszczelnionych podłożach (Rozporządzenie MK 2020; Rozporządzenie RM 2023). Natomiast na terenach rolniczych w zasadzie nie występują zanieczyszczenia chemiczne, w tym metale ciężkie, węglowodory i inne polutanty pochodzące z przemysłu.  W przypadku więc zalania polderu, nie ma obaw, co do zanieczyszczenia wód gruntowych i pitnych tymi substancjami (Kicińska 2010).

Kolejnym elementem mogącym wpływać na poziom zanieczyszczenia wód gruntowych i pitnych jest stopień uprzemysłowienia polderów. Na terenie zalewowym im więcej jest zabudowań, instalacji przemysłowych tym mniejsza rola przeciwpowodziowa. Dlatego idea budowy polderów przeciwpowodziowych powinna opierać się na tworzeniu miejsc o charakterze naturalnym, nieuprzemysłowionym, wykorzystywanym rolniczo, ekologicznie, czy też turystycznie.        

W czasie powodzi istnieje również ryzyko wprowadzenia do polderu, a stamtąd do gleby i wód gruntowych ścieków z różnych systemów kanalizacji. 

Ścieki pochodzące z systemów kanalizacyjnych zawierają dużo zawiesin ogólnych, w tym substancji organicznych (związki na bazie węgla), nutrientów (składników pokarmowych, np. azot, fosfor) oraz mikroorganizmów (bakterie, wirusy, grzyby itp.). Systemy kanalizacyjne, szamba zawierają także zanieczyszczenia o charakterze bytowym i gospodarczym.

Aby zapobiec namnażaniu się zanieczyszczeń o charakterze bytowym, należy glebę i osady niezwłocznie zaorać (dostarczyć tlen) oraz zwapnować (proces dezynfekcji gleby). Te dwa proste zabiegi, jak orka i wapnowanie zabezpieczą teren polderu przed rozprzestrzenianiem się zanieczyszczeń biologicznych (Antonkiewicz 2025; Antonkiewicz, Gworek 2023; Antonkiewicz, Paśmionka 2024a,b).

Ważnym natomiast jest fakt, że ścieki pochodzące z terenów rolniczych, gospodarstw rolniczych, zawierają dużo substancji użyźniających, i mogą być wykorzystywane do nawadniania i odżywiania roślin (Kalisz, Sałbut 1999; Kud 2013). Wody zalewowe na polderach posiadają dużą zdolność do samooczyszczania, i proces ten polega na sedymentacji zawiesin, rozkładzie zanieczyszczeń organicznych i ich mineralizacji a następnie pobraniu w postaci soli mineralnych przez rośliny (Kołwzan et al. 2005; Kud 2013). Należy mieć na uwadze, że ścieki prawidłowo oczyszczone i poddane procesowi dezynfekcji stanowią cenne źródło wody dla roślin. W wielu miastach w Polsce (np. Kraków) ściekami oczyszczonymi podlewa się pasy zieleni miejskiej i zieleńce (skwery). Tym bardziej, że prawo do rolniczego usuwania ścieków, pod warunkiem zachowania standardów, dopuszczalnych limitów, nie zabrania, a wręcz przeciwnie dopuszcza do ich rolniczego wykorzystania (Rozporządzenie MGMiŻŚ 2019). 

Eutrofizacja wód gruntowych w polderze

Zalanie wodą powodziową polderu i niezwłoczne odprowadzenie tej wody nie wywoła procesu eutrofizacji wód gruntowych. Może jedynie zmienić jej skład chemiczny oraz zwiększyć lub zmniejszyć jej mineralizację. Dla eutrofizacji wód gruntowych konieczne jest dostarczanie biogenów z nawozów mineralnych w sposób ciągły, systematyczny. Natomiast jednostkowe zalanie polderu wodą pochodzącą z wezbrań rzek nie będzie skutkowało eutrofizacją. Ponadto zużycie nawozów mineralnych w rolnictwie, ze względu na ich cenę, jest bardzo oszczędne, zrównoważone i w związku z tym nie rejestruje się eutrofizacji wód gruntowych w Małopolsce. 

Podsumowanie

Z uwagi na ograniczoną dostępność przestrzeni niezbędnej dla pozyskania odpowiedniej pojemności retencyjnej dla realizacji polityki powodziowej państwa konieczne jest uzupełnienie dotychczasowych działań o rozwiązania oparte na przyrodzie, wykorzystujące procesy naturalne występujące w środowisku. Jednym z rozwiązań umożliwiających połączenie naturalnych procesów przyrodniczych z osiągnięciami inżynierii hydrotechnicznej są poldery, które przy wykorzystaniu ich objętości retencyjnej, wynikającej z ukształtowania terenu oraz urządzeń hydrotech¬nicznych pozwalających na sterowanie przepływem, umożliwiają zarządzanie ryzykiem powodziowym przy jednoczesnej ochronie naturalnych zasobów środowiska (Warachowska, Zwoliński 2023). 

Istnieje więc potrzeba budowania polderów, które oprócz ochrony przeciwpowodziowej będą spełniały inne funkcje, takie jak rolnicza, ekologiczna, rekreacyjna. Żyzne gleby terenów polderowych, wzbogacane przez wezbrania rzek, powinny być wykorzystane rolniczo, w sposób zrównoważony przy zachowaniu zrównoważonego rozwoju i gospodarki obiegu zamkniętego (Warachowska, Zwoliński 2023). Utrzymanie rolniczego charakteru i wielu funkcji środowiskowych, takich jak bioróżnorodność, georóżnorodność na polderach stanowi także ogromne wyzwanie dla polityki rolnej i rozwoju obszarów wiejskich. 

Podsumowując, istotne wydaje się, że w gospodarce polderowej powinien być położony nacisk nie tylko na ochronę przeciwpowodziową, ale także na produkcję rolniczą, przy zachowaniu kodeksu dobrych praktyk rolniczych. Obie funkcje powinny być traktowane łącznie, co zapobiegnie współczesnym problemom w ustanawianiu polderów i zarządzaniu nimi.       

 

Materialy źródłowe:
1.    Antonkiewicz J. 2025. Nowy sezon po powodzi lub podtopieniu. Broszura bezpłatna dla działkowców z PZD wydana ze środków KR PZD. Ss. 40. ISBN 978-83-63544-00-3. Nakład 20 000 egz.
2.    Antonkiewicz J., Gworek B. 2023. Remediacja zanieczyszczonych gleb i ziem. Wydawnictwo Naukowe PWN, ss. 204. ISBN 978-83-01-22827-1. DOI: https://doi.org/10.53271/2022.138
3.    Antonkiewicz J., Paśmionka I. 2024a. Powódź w ogrodach. Skutki zalania gleb. Działkowiec – Twój perfekcyjny ogród, 12 (892), 26-28. ISSN 0137-7930.
4.    Antonkiewicz J., Paśmionka I. 2024b. Powódź w ogrodach. Plan oczyszczania gleb. Działkowiec – Twój perfekcyjny ogród, 12 (892), 28-30. ISSN 0137-7930.
5.    Bednarek W., Dresler S., Tkaczyk P., Hanaka A. 2014. Physicochemical properties of surface soil layer after the flood in the middle Vistula River valley. Journal of Elementology, 19, 1, 17-29. DOI: 10.5601/jelem.2014.19.1.596 
6.    Igras J., Jadczyszyn T. 2008. Zawartość azotanów i fosforanów w płytkich wodach gruntowych w Polsce. Problemy Inżynierii Rolniczej, 2/2008, 91-101. 
7.    Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, ss. 398. ISBN 83-01-12823-2. 
8.    Kalisz L., Sałbut J. 1999. Wykorzystanie trzciny do odwadniania stabilizowanych osadów ściekowych. Monografia, Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa, ss. 65. ISBN 83-85805-59-1. 
9.    Kicińska A. 2010. Uwarunkowania jakości wód powierzchniowych Beskidu Sądeckiego. Wyd. AGH w Krakowie, ss. 141. ISBN 978-7464-307-8. 
10.    Kucharzewski A., Nowak L., Kruhlak A. 2003. Wpływ powodzi w 1997 roku na zawartość metali ciężkich w wierzchniej warstwie gleb województwa wrocławskiego. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 492, 173-178. 
11.    Kud K. 2013. Rolnicze i Ekologiczne znaczenie terenów zalewowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, ss. 135. ISBN 978-83-7199-799-0.  
12.    Tkaczyk P., Bednarek W., Brodowska M., Muszyński P. 2018. Fosforany i azotany(V) w wodach gruntowych jako element zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego. Agronomy Science, 73, 4, 149-159. DOI: https://doi.org/10.24326/asx.2018.4.13 
13.    Warachowska W., Zwoliński Z. 2023. Gospodarka polderowa w Polsce – wyzwania naturalnej retencji powodziowej. Landform Analysis, 42, 3-23. DOI: 10.12657/landfana-042-001

Regulacje prawne 
1.    Prawo wodne 2017. Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. – Prawo wodne. Dz.U. 2017 poz. 1566. DOI: https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20170001566 
2.    Rozporządzenie MŚ. 2016. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 września 2016 r. w sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni ziemi. Dz. U. RP, poz. 1395. DOI: http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20160001395
3.    Rozporządzenie MZ. 2017. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dz. U. RP, Poz. 2294. DOI: https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20170002294   
4.    Rozporządzenie MGMiŻŚ. 2019. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z dnia 12 lipca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu do wód lub do ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub do urządzeń wodnych. Dz. U. RP, Poz. 1311. DOI: https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20190001311 
5.    Rozporządzenie MK. 2020. Rozporządzenie Ministra Klimatu z dnia 11 września 2020 r. w sprawie szczegółowych wymagań dla magazynowania odpadów. Dz. U. 2020, poz. 1742. DOI: https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20200001742 
6.    Rozporządzenie RM. 2023. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 31 stycznia 2023 r. w sprawie „Programu działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu. Dz. U. RP, Poz. 244. DOI: https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20230000244