1. att. Latvijas upju baseini [16]

Latvijas upju klasifikācija

Tekošos ūdeņus iedala divās lielās grupās. Pirmajā ietilpst lēni tekošās līdzenuma upes ar smilšaini - dūņainu grunti upes gultnē - potamāla grupa. Otrajā - strauji tekošas upes ar cietu - akmeņainu grunti upes gultnē - ritrāla grupa [3].

Pie potamāla grupas pieder upes, kuras straumes ātrums visā to garumā reti kur pārsniedz 0,2 m/s un ūdens temperatūra vasaras mēnešos pārsniedz 20 grādus. Pie ritrāla grupas pieder upes, kuras straumes ātrums visā to garumā reti kur ir mazāks par 0,2 m/s un ūdens temperatūra vasaras mēnešos nepārsniedz 20 grādus. Vietas, kur upes straumes ātrums nepārsniedz 0,01 m/s, tiek pieskaitītas stāvošo ūdeņu biotopiem. Tā kā upes ir sastopami gan ritrāla, gan potamāla posma, tad ūdeņus objekta tipu nosaka pēc dominējoša tipa [3].

Eksistē visdažādākās upju zinātniskas klasifikācijas. Upes klasificē pēc [3]:

• hidroloģiskajiem kritērijiem (tecējuma ātrums, noteces dau­dzums);
• ekoloģiski bioloģiskā zonējuma pēc zivīm vai citiem organismiem;
• ūdens izmantošanas iespējām;
• dzīvības kopu darbības un uzbūves veida, pēc trofījās un saprobitātes;
• ūdeņu ķīmiskā sastāva;
• ūdeņu temperatūras un citas

Darbā tika apskatīta Latvijas upju klasifikācija noteikumos iekļautas tiesību normas, kas izriet no Eiropas Parlamenta un Padomes 2 0 . gada 23. oktobra Direktīvas 2 0 /60/EK, ar ko nosaka sistēmu Kopienas rīcībai ūdens resursu politikas jomā. Latvijas likumdošanā ūdens aizsardzības jomā par pamatlikumu uzskatīts 16. oktobra 2002. gada Ūdens apsaimniekošanas likums. Saskaņā ar likuma 5. panta ceturto, astoto un devīto daļu un desmitās daļas 1., 3. un 4. punktu izdoti 19. oktobra 2004. gada Ministru kabineta noteikumi Nr. 858 „Noteikumi par virszemes ūdensobjektu tipu raksturojumu, klasifikāciju, kvalitātes kritērijiem un antropogēno slodžu noteikšanas kārtību”. Šie noteikumi nosaka Latvijas upju klasifikāciju. (3. tabulas dati - 1. pielikums Ministru kabineta 2004. gada 19. oktobra noteikumiem Nr. 858) [26].

3. tabula. Latvijas upju klasifikācija pēc MK noteikumiem Nr. 858 [26]

Upju aizsargjoslas

Aizsargjoslu likums (1997) nosaka aizsargjoslas visiem ezeriem un upēm. Likumā paskaidrots, ka ūdenstilpju un ūdensteču aizsargjoslas tiek noteiktas, lai samazinātu piesārņojuma negatīvo ietekmi uz ūdens ekosistēmām, novērstu erozijas procesu attīstību, kā arī saglabātu apvidum raksturīgo ainavu [25].

Minimālie ūdenstilpju un ūdensteču aizsargjoslu platumi tiek noteikti [25]:

1. Lauku apvidos (neatkarīgi no zemes kategorijas un īpašuma):

o       Daugavai – ne mazāk kā 500 metrus plata josla katrā krastā;

o       Gaujai – no izteces līdz Lejasciemam ne mazāk kā 300 metrus plata josla katrā krastā;

o       Gaujai – no Lejasciema līdz ietekai jūrā ne mazāk kā 500 metrus plata josla katrā krastā;

o       Lielupei – ne mazāk kā 300 metrus plata josla katrā krastā;

o       Ventai – ne mazāk kā 300 metrus plata josla katrā krastā;

o       pārējām vairāk par 100 kilometriem garām upēm – ne mazāk kā 300 metrus plata josla katrā krastā;

o       25 - 100 kilometrus garām upēm – ne mazāk kā 100 metrus plata josla katrā krastā;

o       10 - 25 kilometrus garām upēm – ne mazāk kā 50 metrus plata josla katrā krastā;

o       līdz 10 kilometriem garām upēm – ne mazāk kā 10 metrus plata josla katrā krastā;

o       ūdenstilpei vai ūdenstecei ar izteiktu palieni – ne mazāk kā visā palienes platumā neatkarīgi no iepriekšējos punktos noteiktā minimālā joslas platuma.

2. Blīvi apdzīvotās vietās aizsargjoslas platums tiek noteikts saskaņā ar teritoriālplānošanu regulējošiem normatīvajiem aktiem, bet ne mazāk kā 20 metrus plata josla katrā krastā [25].

Aizsargjoslas platumu nosaka, ņemot vērā gada vidējo ūdens līmeni, bet, ja ir skaidri izteikts stāvs pamatkrasts, – no tā augšējās krants. Ja krastu veido vienlaidu dambis, aizsargjosla tiek noteikta līdz dambja ārējās nogāzes pakājei, ja citos normatīvajos aktos nav noteikts citādi. Visi aizsargjoslas noteikumi attiecināmi arī uz teritoriju starp ūdens līmeni un vietu, no kuras mēra aizsargjoslas platumu [25].

Ūdenstilpju un ūdensteču aizsargjoslās tiek noteikti šādi aprobežojumi [25]:

o       aizliegts izvietot lopbarības, minerālmēslu, pesticīdu, degvielas, eļļošanas materiālu, ķīmisko vielu, kokmateriālu un citu veidu materiālu un vielu glabātavas, izņemot šim nolūkam īpaši paredzētas un iekārtotas vietas;

o       aizliegts ierīkot atkritumu apglabāšanas poligonus;

o       aizliegts veikt 50 metrus platā joslā kailcirtes;

o       10 metrus platā joslā papildus iepriekš minētajam aizliegts: izvietot degvielas uzpildes stacijas, celt un izvietot jebkādas ēkas un būves (izņemot kultūras pieminekļu atjaunošanu), ūdens ņemšanas ietaises, ūdens regulēšanas ietaises un citas hidrotehniskās būves, peldētavas, laivu un kuģu piestātnes un būves, kas nepieciešamas kuģošanas drošībai, lietot mēslošanas līdzekļus un ķīmiskos augu aizsardzības līdzekļus, veikt meliorāciju bez saskaņošanas ar vides aizsardzības institūcijām.

Mazu upju īpatnības

Latvijas upju iztekas parasti meklējamas kādā ezerā vai purvā. Citu upju izteka ir saistīta ar konkrētu avotu vai avoksnāju. Savu ieleju un gultni upes ieguvušās pateicoties tekošā ūdens erodējošai (iežu noārdīšana) un akumulējošai (sanešu izgulsnēšana) darbībai. Upes tecējumā ieleja pakāpeniski paplašinās un padziļinās. Atkarībā no upes krituma mainās upju ieleju profils. Upēm ar lielāku kritumu novērojamas dziļākas ielejas, bet ar mazāku kritumu upes gultne veido meandru lokus. Dziļākās ielejas ir upēm augstienē, bet seklākās – zemienēs. Par tipiskām augstieņu upēm var uzskatīt, piemēram, Amatu, Raunu, Vaivi - Vidzemes augstienē, Koju, Dzeldu, Lētižu – Rietumkursas augstienē [25].

Augstieņu upēm raksturīgi ir nelieli sateces baseini, ievērojami kritumi un līdz ar to liels straumes ātrums (2m/s un vairāk). Augstieņu mazajām upēm pat vasarā ūdens ļoti nesasilst un tā temperatūra nepārsniedz 15^oC. Strauji tekošās upēs ūdens plūsma ir virpuļveidīga, tādēļ ūdenim plūstot tas tiek piesātināts ar skābekli. Šajās upēs ūdens kvalitāte parasti ir labāka nekā lēni tekošās. Tāpēc te augu un dzīvnieku skaits ir lielāks un te sastopamas foreles un pērļu gliemenes, kas ir izcilas ūdens kvalitātes indikatori. Upju krastos parasti atsedzas smilšakmens, dolomīta, māla un smilts atsegumi, kas kopā veido gleznainu ainavu. Augstieņu mazās upes pavasarī, ka tajās ir augsts ūdens līmenis, ir iecīnītas ūdens tūristu vidū. Vasarā, ūdens līmenim pazeminoties, tās vairs ar laivām parasti nav izbraucamas [24].

Pavisam pretējs raksturs ir zemieņu upēm. Tās ir ar plašām ielejām, maziem kritumiem, lēnu tecējumu un stipri aizaugušas ar zālēm. Zemieņu upēs vasarā ūdens stipri sasilst un tajās ir mazāk skābekļa nekā augstieņu upēs. Daudzviet, veicot meliorāciju, mazās upes gultnes ir iztaisnotas, līdz ar to samazinot ūdens pašattīrīšanās spēju. Lēni tekošajās upēs attiecībā pret skābekli dzīvo mazāk prasīgas dzīvo organismu sugas. Kā tipiskas zemieņu upes var minēt Iecavu, Sedu un Lielirbi un citas, kuras pavasara palu laikā applūdina plašu teritoriju [24].

Latvijas mazajām upēm ir liela nozīme cilvēku dzīvē. Parasti daudzu upju krastus cilvēki, pateicoties pievilcīgai ainavai, izvēlējušies mājokļa ierīkošanai. Mazās upes ir iecienījuši ūdens tūristi, makšķernieki un citi dabas baudītāji. Pēdējā desmitgadē palielinās mazo upju ūdeņu nozīme elektroenerģijas ieguvē. Ierīkojot mazās hidroelektrostacijas uz upēm, bieži rodas konfliktu situācijas starp vērtīgu dabas objektu un procesu saglabāšanu un elektroenerģijas ieguvi. Būvējot uz upēm aizsprostus, tiek traucēta zivju migrācija, applūdināti reti biotopi un iežu atsegumi. Tāpēc jebkura jaunas mazās hidroelektrostacijas būvniecības jāizvērtē gan no dabas aizsardzības, gan ekonomiskā viedokļa [25].

Latvijas upju raksturojumi

Upju ūdens režīms

Latvijas upēm hidro­loģisko režīmu nosaka fizioģeogrāfiskie apstākļi, galvenokārt klimats un reljefs. Liela nozīme ir arī augšņu īpašībām (to infiltrācijas pakāpei), ģeoloģiskai uzbūvei, baseina mežainuma, purvainuma un ezerainuma pakā­pei Latvijas upēm ir jaukta ūdensguve – tajās ieplūst snieg ūdeņi, lielus un pazemes ūdeņi. Pazemes ūdeņu pieplūde ir pastāvīgā­ka, turpretī lietus ūdeņu pieplūde dažādos gados var būt stipri atšķirīga (pat desmitkārt lielāka vai mazāka). Latvijas upju ūdens režīmam raksturīgi pavasara pali un mazūdens periodi [7].

Lai gan Latvijas teritorija ir neliela, tomēr klimata atšķirības stipri ietekmē nokrišņu daudzumu, noteci un iztvaikošanu. Gada nokrišņu daudzums svārstās no 550 mm Zemgales līdzenumā līdz 850 mm Vidzemes augstienē. Notece mainās no 130 līdz 390 mm, bet iztvaikošana no 400 līdz 600 mm robežās [24].

Latvijas upju ūdens režīmam ir raksturīgas sekojošas iezīmes. Republikas rietumu rajonu upes ir ūdeņiem bagātākas nekā aus­trumu rajonos. Pali ir pavasarī – rietumu daļā martā, austrumos – aprīlī, kad dažas upju ūdenslīmenis var celties par 6-10 metriem. Vasarā, sevišķi jūlijā un augustā, kad galvenais ūdensguves avots ir pazemes ūdeņi, ūdenslīmenis ir pazemināts, rudenī (oktobrī) lietus periodā tas ceļas. Ziemā upēs vienmēr neveidojas stabila ledus sega. Rietumu rajonu upēs atsevišķās ziemās ledus var veidoties vairākkārt. Austrumu rajonu upēs ledus izveidojas decembrī un saglabājas 110-130 dienas. Latvijas upes aizsalst virziena no iztekas uz grīvu. Pavasarī ledus iziet vispirms rietumu rajonos (marta vidu), pēc īsam – austrumdaļas upēs (aprīļa sā­kumā) [7].

Atkarībā no upju noteces sezonālā rakstura, klimata, upes baseina ģeoloģiskās uzbūves Latvijas upju baseinus var iedalīt četros hidroloģiskajos reģionos. Atšķirības starp hidroloģisko procesu raksturu šajos reģionos ilustrē atšķirības sezonālās noteces raksturā [9]:

• I tips. Venta, tās baseina upes un mazās upes Baltijas jūras piekrastē. Šī reģiona upes raksturo divi visai izteikti noteces maksimumi: rudens un pavasara pali, kā arī relatīvi īss ledus periods uz upēm.
• II tips. Lielupe, tās baseina upes un mazās upes, Latvijas centrālajā daļā. Šī hidroloģiskā reģiona upēs to noteci vispirms veido pavasara pali un tās ir tipiskas līdzenuma upes, kuru baseinos ir atzīmējama ievērojama antropogēnās ietekmes loma. Lielupes baseina upes iedalāmas divos apakštipos IIa un IIb, atkarībā no noteces sezonālās mainības rakstura.
• III tips. Salaca, Gauja, to baseinu upes, kā arī Rīgas līča piekrastes mazās upes.
• IV tips. Daugava un tās pietekas. Šī reģiona upēs vairāk kā puse to gada noteces notiek pavasara plūdu laikā. Upju hidroloģiskā režīma veidošanos ievēro­jami ietekmē lielā ezeru un mitrzemju platība to baseinos.

Upju termiskais režīms

Upju termiskais režīms atkarīgs no klimata un ūdens pieplūdes. Ūdens temperatūras gaita bez ledus periodā kopumā atbilst gaisa temperatūras gada gaitai. Ziemā vairākumā upju ūdens temperatūra pazeminās līdz 0°C. Vasarā ūdens temperatūras atšķirības ir stipri lielākas: mazajās augstieņu upēs, kam samērā liela pazemes ūdeņu pieplūde, temperatūra reti kad paceļas virs 15°C, turpretī lielākajās līdzenumu upēs (Daugavā un tās pietekās Aiviekstē un Dubnā, kā arī Lielupē, Ventā) jūlijā vidēja ūdens temperatūra ir virs 20°C, atsevišķās dienās – pat līdz 28°C. Lielupē un upēs uz Austrumiem no tās ledus sega izveidojas katru ziemu. Kurzemes upju ledus režīms ir nesta­bils, jo dažās ziemās stabila ledus sega nemaz neizveidojas. Parasti ledus sega Latvijas upēs izveidojas decembrī. Tā saglabājas vidēji 2-2,5 mēneša Latvijas Republikas rietumos (R-Latvijā) un 3-3,5 mēneša austrumos (A-Latvijā). Ledus parasti uzlūst un iziet no marta otras dekādes (R-Latvijā) līdz aprīļa sākumam (A-Latvijā). Visbiežāk ledus sega ir 20-40 cm bieza. Bargās ziemās ledus biezums lielākajās upēs var sasniegt 80 cm un vairāk [7].

Upju ūdeņu ķīmiskās sastāvs

Dabas ūdeņi uzskatāmi par kompleksu sistēmu, kas sastāv no daudzām ūdenī izšķīdušām vielām. Vienlaikus šīs vielas piešķir ūdeņiem īpašības, kuras nosaka izšķīdušo un suspendēto vielu mijiedarbības raksturs [10].

Apskatīsim tikai tās upju ūdens sastāva īpašības un vielas, kas tiks pētītas Laucesas upes ūdens sastāva noteikšanas procesā.

Skābes – bāzes līdzsvars upju ūdeņos

Dabas ūdeņu sastāvu ietekmē skābju un bāzu savstarpējās reakcijas. Gan skābes, gan bāzes veidojas vulkānisku procesu rezultātā, dēdējot iežiem, cilvēka darbības un bioloģisko faktoru iedarbībā [10].

pH ir skābes satura rādītājs ūdenī. Ūdens pH ietekmē tā ķīmiskos procesus. Destilēta ūdens (bez piesārņojuma) pH ir 7. Šādā ūdenī skābe un bāze ir līdzsvarā. Ja pārākumā ir skābe, tad pH ir zem 7, bet, ja pārākumā ir bāze, tad pH ir virs 7. pH skala atšķiras no koncentrāciju skalas, kuru mēs lietojam citiem piemaisījumiem. Ūdenī, kuram pH ir 3, ir desmit reizes vairāk skābekļa, nekā ūdenī ar pH 4, savukārt tajā desmit reizes vairāk nekā ūdenī ar pH 5. Dabā nepiesārņotā ūdenī pH ir no 5 līdz 6, tā kā lietus ūdens no mazāk piesārņotām vietām uz zemes ir dabiski skābs. Dabiski skābu ūdeni var atrast rajonos, kur augsnē ir atbilstoši minerālu tipi, t.i., sulfīdi. Izrakteņu ieguve arī var veicināt skābo minerālu nokļūšanu upē [10].

Sēra savienojumi ūdeņos

Sērs ietilpst dzīvo organismu sastāvā gan neorganisko, gan organisku savienojuma veidā. Nozīmīgākie sēra savienojumi ir sulfīdi, sērūdeņražskābe un sulfāti. Šī darba ietvaros apskatīsim sulfātu saturu upju ūdeņos [10].

Sulfāti rodas augu un mirušo dzīvnieku sadalīšanās procesos. Sulfātu saturs dabas ūdeņos svārstās robežās no 10-100 mg/l. Sulfāti veidojas ne tikai tos saturošu iežu (ģipsis, mirabilīts un anhidrīts) dēdēšanas un izšķīšanas rezultātā, bet arī, oksidējoties sulfīdiem un sērūdeņradim. Nozīmīgs sulfātjonu avots ūdeņos ir antropogēni emitēto sēra savienojumu nokļūšana ūdeņos, vispirms ar nokrišņiem, kā arī virszemes noteces veidā. Savukārt atmosfērā sēra savienojumi nokļūst sēra dioksīda veidā, kura avots ir fosilajā kurināmajā (akmeņogles, nafta, kūdra) esošo sēra savienojumu oksidēšanās [10].

Ca⁺², Mg⁺² un Cl^-

Kalcijs ūdeņos nokļūst kalcija sulfātu saturošu iežu dēdēšanas rezultātā, kā arī karbonātiežu mijiedarbības rezultātā ar oglekļa dioksīdu. No fizioloģiskā viedokļa kalcija klātbūtne ūdenī ir ļoti nozīmīga, jo tās piedalās cilvēka kaulu, zobu, šūnu membrānu veidošanās procesā [10].

Magnijs kopā ar kalciju nosaka ūdens cietību. Dabā magnijs ietilpst daudzu minerālu sastāvā kopā ar kalciju (dolomīts), kā arī atrodams karbonātu (MgCO₃, magnezits), sulfātu (MgSO₄*7H₂O), silikātu iežu veidā. Magnija avoti ūdeņos ir karbonātu un silikātu dēdēšanas procesi. Magnija nozīmi dabas vidē noritošajos procesos izsaka tas, ka magnijs ietilpst hlorofila sastāvā. Magnija deficīts var rādīt bīstamas sekas dzeramajā ūdenī nevis tā palielināts saturs [10].

Hlorīdjonu satura palielināšanas var liecināt par ūdensteces piesārņojumu. Hlorīdjonu klātbūtne ir nozīmīga ūdens izmantošanai pārtikā. Ja to koncentrācija pārsniedz 400 mg/l, tad ūdens pārtikā nav lietojams [10].

Ūdens cietība

Tradicionāli par ūdens cietību uzskata kalcija un magnija satura summu ūdenī. Tomēr par galveno cietību nosakošo faktoru rekomendē uzskatīt kalcija saturu, vai Ca, Mg, Sr, Ba jonu kopējo saturu. Izšķir šādus ūdens cietības veidus: kopējais ūdens cietība (kalcija un magnija jonu daudzums), karbonātu cietība (kalcija un magnija karbonātu un hidrogēnkarbonātu saturs), nekarbonātu cietība (sārmzemju metālu sulfātu, hlorīdu, nitrātu, silikātu un citu sāļu daudzums) [10].

Cietību izsaka miligramekvivalentos (mg*ekv), milimolos uz litru, cietības grādos, kā arī miligramos litrā (1 mg/l). Ūdens cietība ir uzskatāma par vienu no pirmajiem ūdens kvalitātes rādītājiem, kas tika analizēts. Iedzīvotājiem iesaka lietot ūdeni ar cietību ne vairāk kā 7 mg*ekv/l. Cietība ietekmē ūdens garšu. Ūdens ar paaugstinātu cietību var radīt nosēdumus ūdensapgādes sistēmas caurulēs un bojāt sadzīvē lietojamo ierīču sildelementus un santehniku [10].

Ūdens mineralizācija

Ūdens mineralizācija – tā ir kopējais izšķīdušo vielu saturs. Ūdenī izšķīdušo vielu koncentrācija ir atkarīga arī no upes caurplūduma. Parasti, pieaugot ūdens caurplūdumam upē, Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^- un SO₄^2- koncentrācija ūdenī samazinās, bet Na⁺, K , Cl^-, SO₂^- jonu koncentrācija palielinās. Nātrija jona koncentrācija upes ūdenī parasti pieaug sniega kušanas periodā [10].

Ūdens mineralizācija kopumā pieaug virzienā uz upes grīvu. Tā ir atkarīga no sezonālo procesu rakstura un mainās gada laikā atkarībā no upes barošanās režīma. Pieaugot virszemes notecei, ūdeņu mineralizācija samazinās, bet, pieaugot pazemes ūdeņu pieplūdei, tā pieaug [10].

Ūdens elektrovadītspēja

Zināms, jo vairāk ūdeņos jonu, jo vairāk tās vada elektrību un ka jonu daudzums pieaug ar paskābināšanu. Elektrovadītspēja ir kopējo izšķīdušo sāļu mērījums ūdenī. Tas ir piejaukums ūdenī, kā izšķīdusī sāls, kas dod iespēju vadīt elektrību. Tīram ūdenim piemīt niecīga elektrovadītspēja. Mājsaimniecībai vislabākais ūdens ir ar vadītspēju, kas zemāka par 1100 mikro Simensiem [10].

Biogēnie elementi

Bioloģisko procesu norisei nozīmīga ir daudzu biogēno elementu klātbūtne ūdeņos. Par biogēnajiem elementiem ūdeņos apzīmē slāpekļa savienojumus – neorganiskos jonus (NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^-) un slāpekļa organiskos savienojumus, fosfora savienojumus-neorganiskos (PO₄^-3, polifos jonus) un organiskos savienojumus, kā ari dzelzs un silīcija savienojumus to dažādajās oksidēšanas pakāpēs un atrašanās formās, ņemot vērā to lielo nozīmību dzīvības procesu nodrošināšanā ūdenstilpnēs [10].

Amonjaks (amonija joni) veidojas ūdenskrātuvēs, sadaloties organiskajām slāpekli saturošām vielām heterotrofo baktēriju darbības rezultātā. Tomēr biežāk tā satura līmeņus nosaka organisku atkritumu (vircas, notekūdeņu, ekskrementu), sadzīves un rūpniecisko atkritumu ieplūde ūdenskrātuvēs. Sadaloties organiskajām vielām, kā starpprodukti veidojas relatīvi daudz dažādu slāpekļa savienojumu, tomēr to akumulācija ūdeņos nenotiek tā kā bioloģiskā stabilitāte ir zema. Atkarībā no vides pH amonjaks ūdens vidē pastāv kā NH₄⁺ jons (tipiski ja ūdens pH<7) vai nedisociēts NH₄OH. Amonija joni ir toksiski, īpaši ņemot vērā to iedarbību uz zivīm. Amonija joni sorbējas uz suspendētām daļiņām ūdens vidē, bet purvu ūdeņos tie var būt saistīti humusvielu skābju sāļu veidā. Amonija jonu saturs dabas ūdeņos ir ievērojami atkarīgs no bioloģisko procesu rakstura tajos un līdz ar to amonija jonu koncentrācijas ievērojami ietekmē sezonālie procesi. Tipiski vasaras sezonā notiek to intensīva akumulācija, bet ziemas laikā to koncentrācijas ūdeņos pieaug [10].

Nitrītjoni (NO₂^-) galvenokārt veidojas kā slāpekļa savienojumu transformācijas starpprodukti - oksidējoties NH₄⁺ vai reducējoties NO₃^-. Nepiesārņotos ūdeņos nitrītjoni atrodami zīmju daudzumos (>0,001 mg/1 NO₂^-) un to koncentrācijas pieaugums ir būtisks piesārņojuma rādītājs. Nitritjonu koncentrācijas parasti sastāda miligramu simtdaļas litrā, un lielākos daudzumos tie parādās vasaras beigās un rudenī, kā arī piesārņojuma rezultātā [10].

Nitrātjoni (NO₃^-) atrodami praktiski jebkādās ūdenskrātuvēs. Tīros virszemes ūdeņos nitrātjonu koncentrācija parasti ir 0,4-8 mg/1, bet piesārņotos - pat līdz 50 mg/1 NO₃^-. Galvenie piesārņojuma avoti ir minerālmēslu izskalošanās no augsnes, organisko un neorganisko vielu pārvērtības un transformācijas procesi [10].

Fosfors ir ievērojami mazāk izplatīts un līdz ar to bieži limitē dzīvo organismu attīstību. Ūdeņos fosfors var atrasties daudzu savienojumu formā. Fosfāti (H₂PO₄^-, HPO₄^-2, PO₄^-3) palielinātos daudzumos ūdeņos nokļūst galvenokārt cilvēka saimnieciskās darbības rezultātā. Antropogēnā piesārņojuma rezultātā fosfors ūdenī nokļūst arī polifosfātu veidā. Tomēr nereti vairāk nekā 90% no kopējā fosfora savienojumu daudzuma var atrasties organisku savienojumu veidā vai saistīts ar suspendēto vielu. Fosfora savienojumu saturs upju ūdeņos var mainīties no 0-0,5 mg/1. Paaugstinātas fosfora koncentrācijas viennozīmīgi saistāmas ar piesārņojuma avotu parādīšanos. Fosfātjonu saturs (tāpat kā NO₃ jonu) upju ūdeņos ir minimāls veģetācijas periodā [10].

Fosfora savienojumiem ir liela nozīme ūdenskrātuvju eitrofikācijas, un, ja fosfātu saturs vairāk par 0.05 mg/1, pie pietiekoša slāpekļa savienojumu daudzuma ūdenstilpēs labvēlīgos apstākļos var sākties intensīva aļģu un citu ūdens augu vairošanās [10].

Silikāti dabas ūdeņos atrodami ne tikai silīcijskābes anjona (HSiO₃^-, SiO₃) – galvenokārt polimēru savienojumu un koloīdu veidā. Tā kā silikātu dēdēšanas intensitāte ir stipri atkarīga no vides temperatūras, tad silta klimata joslās esošās ūdenstilpēs silīcija saturs ir ievērojami augstāks nekā mērena klimata zonā. Silīcijs ir tīs elements un to intensīvi asimilē ūdeņos esošie dzīvie organismi (kramaļģes) Silīcija un silikātu satura izmaiņas (parasti ap 0,2-5 mg/1) saistāmas ar upes barošanās režīma izmaiņām, un to koncentrācijas pieaug ziemas periodā, īpaši pazemes ūdeņu pieplūdes gadījumā [10].

Dzels dabas ūdeņos var atrasties vairākās atrašanās formās – jonu formā (Fe⁺², Fe⁺³), dzels hidroksīdu, oksihidroksīdu veidā, kas gan var veidot ūdenī suspendētas daļiņas, gan arī var būt sorbēti uz cietu daļiņu virsmas, koloīdu daļiņu veidā, kā arī humīnskābju un fulvoskābju sāļu veidā. Dzels savienojumu likteni ūdens vidē ietekmē oksidēšanās reducēšanās procesi ūdens vidē, skābekļa klātbūtne. Dzelzs saturs atkarīgs no upes baseina ģeoloģiskās, ģeoķīmiskās uzbūves un cieši saistās ar organisko vielu saturu ūdeņos [10].

Upes bioloģiskā daudzveidība

Ūdeņu dzīvie organismi – tie ir baktērijas, sēnes, aļģes, ūdensaugi, zivis un citi.

Pēc savas formas baktērijas var būt nūjiņveidīgas, pavedienveidīgas, sfēriskas vai spirālveidīgas. Tās var atrasties individuāli vai veidot kolonijas. To izmēri vairumā ir 1-5 mm. Baktēriju metabolisko aktivitāti lielā mērā nosaka to niecīgie izmēri. Tā kā to virsmas-tilpuma attiecība ir ļoti liela, vidē esošās ķīmiskās vielas tām ir viegli pieejamas. Tāpēc arī ķīmiskās pārvērtības ar baktēriju starpniecību norit daudz ātrāk nekā lielos organismos [10].

Sēnes neveic fotosintēzi, to izmēri ir 5-10 mm. To galvēna funkcija saistāma ar spēju sagraut šūnu sienu materiāla celulozi, un tām ir liela loma organisko vielu humifikācijas procesā [10].

Baktērijām ir liela nozīme ūdens vidē noritošajos vielu degradācijas un transformācijas procesos. To reakciju vidū, kurām ir īpaša nozīme vidi piesārņojošo vielu degradācijas procesos, vispirms var mīnēt: metāna veidošanās reakcijas (šīm baktērijām ir liela nozīme organisko vielu pārvēršanās procesā gan dabas vidē, gan attīrīšanas iekārtās, kā arī attīrīšanas iekārtu aktīvo dūņu pārstrādes procesā), ogļūdeņražu degradācijas reakcijas (šīm baktērijām ir liela nozīme naftas produktu, pesticīdu un citu organisko vielu radītā vides piesārņojuma degradācija), mikroorganismu katalizētās slāpekļa un tā savienojumu transformācijas reakcijas (šīs baktērijas nosaka slāpekļa un tā savienojumu ģeoķīmiskās aprites procesus), mikroorganismu katalizētās sēra savienojumu transformācijas reakcijas un dzelzs savienojumu mikrobiālās pārvērtības reakcijas (izmanto dzelzs (II) savienojumus kā enerģijas avotu dzīvības procesa nodrošināšanai, vienlaikus oksidējot Fe (II) par Fe (III) gaisa skābekļa klātbūtnē) [10].

Jēdzienu “aļģes’ definēt ir visai sarežģīti, jo tas ir bioloģisks jēdziens, kas apvieno virkni pilnīgi pastāvīgu augu nodalījumu. Aļģes ir fotoautotrofi zemākie organismi, kas dzīvo galvenokārt ūdenī vai arī ir sekundāri piemērojušies dzīvei augsnē un citos ārpus ūdens apstākļos. Vienā un tajā pašā ūdenstilpē var eksistēt daudzas aļģu sugas, tomēr dominanto sugu daudzums ir pakļauts sezonālām ietekmēm (saules starojuma, temperatūras, skābekļa pieplūdes intensitātes izmaiņas) [10].

Aļģes raksturo tas, ka būtiska to uzbūves sastāvdaļa ir fotosintētisko pigmentu klātbūtne to sastāvā, kas var būt hlorofils, karotenoīdi vai biliprotēni. Hlorofils a ir nozīmīgākais pigments, kas piedalās fotosintēzes procesā un kas ietilpst visu fotosintezējošo organismu sastāvā. Aļģu attīstība ūdeņos izmaina skābekļa saturu tajos un saista biogēnos elementus. No otras puses, aļģes ir galvenais faktors, kas nosaka organiskās vielas producēšanu ūdeņos [10].

Ievērojama daļa ūdens dzīvnieku mīt ūdens un grunts kontaktjoslā – infuzorijas, vicaiņi, virpotāji, tārpi, kukaiņu kāpuri. Augus un dzīvniekus, kas uzturas ūdens baseina gultnē un virs tās veido lielu organismu grupējumu, kurus sauc par bentosa organismiem [10].

Tā, kā praktiskajā darbā lielākā uzmanība tiks pievērsta upes ūdensaugiem, izskatīsim to klasifikāciju. Izšķir upju piekrastes virsūdens augu, iegremdēto ūdensaugu un brīvi peldošo ūdensaugu joslas.

Piekrastes virsūdens augi sakņojas upes gultnē, bet to lapas un stublājs atrodas virs ūdens. Tipisks piekrastes augs ir parastā niedre Phragmites australis. Parastās niedres audzes sastopamas smilšainas vai dūņaini smilšainās upju piekrastēs līdz 1.5-3 metru dziļumam. Lēnu un barības vielām bagātu upju krastos niedres veido leknas audzes vairāku desmitu metru platā joslā [25].

Iegremdēto ūdensaugu joslā atrodamie augi sakņojas upes gultnē un lielāko dzīves daļu pavada pilnīgi iegrimuši ūdenī, un tikai atsevišķos gadījumos – ziedēšanas laikā virs ūdens paceļas šo augu ziedi. Lēnajās upēs šo augu izplatība nesniedzas tālāk par 2.5-3 metriem. Straujo upju posmos var sastapt tikai tos augus, kuri spēj labi iesakņoties vai piestiprināties pie substrāta, lai straume tos neaiznestu. Tur iegremdētos augus pārstāv sūnas un dažādas glīveņu sugas, kuru sakņu sistēma ir pietiekami spēcīga. Šie organismi kalpo par daudzu organismu mājvietu un slēpni ūdeņu iemītniekiem [25].

Brīvi peldošo ūdensaugu joslu veido nelieli augi, kas nekur nesakņojas un peld pa ūdens virsu. Tie pārvietojas, straumju un vēja nesti. Šie augi sastopami lēnās upēs, kur no vēja aizsargātos līčos šie augi veido peldošu paklāju. Vispazīstamākie peldošie augi ir ūdensziedi [25].

Iegremdēto ūdensaugu pārstāvji:

o       Vārpainā daudzlape Myriophyllum spicatum;

o       Iegrimusī raglape Ceratophyllum demersum;

o       Ūdensgundega Ranunculus (Batrachium) sp.;

o       Ķemmveida glīvene Potamogeton pectinatus;

o       Ūdenssūna Fontinalis sp.;

o       Dzeltenā lēpe Nuphar lutea;

o       Ūdensroze Nymphaea sp.;

o       Peldošā glīvene Potamogeton natans;

o       Spožā glīvene Potamogeton lucens;

o       Krokainā glīvene Potamogeton crispus;

o       Kanādas elodeja Elodea canadensis;

o       Skaujošā glīvene Potamogeton perfoliatus.

Ūdensaugu ar lapām un stumbriem, kas paceļas virs ūdens pārstāvji:

o       Platlapu cemere Sium latifolium;

o       Parastā cirvene Alisma plantago;

o       Čemurainais puķu meldrs Butomus umbellatus;

o       Ežgalvīte Sparganium;

o       Platlapu vilkvālīte Typha latifolia;

o       Šaurlapu vilkvālīte Typha angustifolia;

o       Ezera lielmeldrs Schoenoplectus lacustris;

o       Upes kosa Equisetum fluviatile;

o       Kalmes Acorus calamus.

Brīvi peldošo ūdensaugu pārstāvji:

o       Mazie ūdensziedi Lemma minor;

o       Parastā spirodela Spirodela polyrrhiza;

o       Trejdaivu ūdenszieds Lemna trisulca;

o       Parastā mazlēpe Hydrocharis morsus - ranae.

Upes ūdeņu sastāvu ietekmējošie faktori

Ķīmiski-fizikālie upes ūdeņu sastāvu ietekm&# 414b124e 275;jošie faktori

Upes ir uzskatāmas par vienu no galvenajiem faktoriem, kas nodrošina vielu transportu no litosfēras uz okeāniem [10].

Dabas ūdeņu ķīmiskā sastāva veidošanās process ir visai sarežģīts: to ietekmē daudzi faktori, kuru vidū vispirms jāmin fizikāli ģeogrāfiskie un ģeoloģiskie nosacījumi (reljefs, klimats, iežu veidošanās un dēdēšana, augsnes sega, augu valsts). Citu faktoru kopums, kas ietekmē ūdens ķīmisko sastāvu, saistās ar dažādu sāļu šķīdības izmaiņu, mainoties temperatūrai un citiem procesiem, kuri nosaka izšķīdušo vielu daudzumu un atrašanās formas. Reģiona klimats būtiski ietekmē tādu ūdens sastāva veidošanās faktoru kā iztvaikošanas process. Būtiska loma ir tādiem procesiem kā iežu dēdēšana [9].

Upes ūdens ķīmiskais sastāvs un mineralizācija ir neviendabīga, jo ir dažādi dabas apstākļi dažādās ūdens izvades daļās. Upes savā tecējumā plūst cauri ģeoloģiski atšķi­rīgiem reģioniem, un tāpēc arī upju ūdens ķīmiskais sastāvs visā upes garumā var būt ļoti atšķirīgs. Lielākā daļa nokrišņu iesūcas caur porainiem, drupaniem iežiem, veidojot pazemes ūdeņus. Pārējais ūdens tek pa augsnes virsmu vai iztvaikojas. Ūdens, kas notek no sauszemes virskārtas, savāc dažādus ķīmiskus elementus [9].

Ūdens ķīmisko sastāvu ietekmē arī upju gultnes grunts kopā ar sedimentiem. Upes dibens sastāv no atšķirīgiem slāņiem – zem virsējiem un svaigākiem nogulsnējumiem atrodas oksidējošais horizonts, kurš no upes ūdens saņem skābekli dzīvības procesiem pietiekamā daudzumā. Zem šī oksidējošā horizonta atrodas reducējošais horizonts, kurā pastāvīgi valda skābekļa trūkums, te sastopams dzelzs sulfīds un sērūdeņradis. Zem reducējošā horizonta atrodas upes sākotnējo stāvokli raksturojošais pamats [3].

Pēc ķīmiskā sastāva Latvijas upju ūdeņi pieder pie hidrogēnkarbonātu ūdeņiem. Tie ir maz (līdz 200 mg/l) vai vidēji mineralizēti (200-500 mg/l) ar augstu izšķīdušo gāzu sastāvu. Upju ūdeņu mineralizācijas izmaiņas gada laikā lielā mērā ir sasaistītas ar noteces izmaiņām. Notecei pieaugot, mineralizācija samazinās un otrādi. Tas pats atteicās uz nozīmīgo ūdeņu neorganisko sastāvdaļu koncentrāciju izmaiņu raksturu. No lielākajām upēm visvairāk mineralizēts ūdens ir Lielupē un it īpaši tās satek upē Mūsā (maz ūdens periodā ūdens mineralizācija Mūsā dažkārt sa­sniedz vai pat pārsniedz 1 0 mg/l). Suspendēto sanēšu daudzums Latvijas upju ūdeņos vidēji ir 20-30 mg/l, taču novērotas ļoti lielas novirzes no šiem vidējiem skaitļiem gan uz vienu, gan otru pusi. Duļķainākais ūdens ir Gaujā. Upju ģeoloģiskās darbības procesā rodas alūvijs (7, 10).

Ūdeņu dzīvo organismu ietekme uz ūdeņu ķīmisko sastāvu

Ūdeņu dzīvie organismi – baktērijas, sēnes, aļģes, ūdensaugi, zivis un citi uzskatāmi par vienu no nozīmīgākajiem faktoriem, kas ietekmē ūdenī noritošās ķīmiskās reakcijas. Lielākā daļa vielu pārvērtību ūdens vidē norit ar dzīvo organismu starpniecību. Aļģes ir biomasas producenti ūdens vidē. Mikroorganismi ir būtisks faktors, kas nosaka sedimentu veidošanos, tiem ir arī liela nozīme ūdens attīrīšanas un sagatavošanas procesos. Liela nozīme ir arī patogēno mikroorganismu un vīrusu klātbūtnei ūdenī [10].

No ķīmisko reakciju viedokļa sēnes un baktērijas darbojas galvenokārt kā destruktori, t.i., veic sarežģītu vielu sadalīšanu līdz vienkāršām, tādejādi iegūstot izejvielas un enerģiju savai attīstībai. Aļģes turpretī ir producenti, jo tās var izmantot Saules enerģiju un veikt ķīmisku vielu sintēzi [10].

Kaut arī pēc biomasas nozīmīgākā dzīvo organismu grupa ir tā sauktie producenti, proti, organismu grupas, kas veic organiskās vielas sintēzi, tad no bioloģisko procesu norises viedokļa ne mazāk nozīmīga ir organismu grupa, kas patērē organisko vielu – konsumenti, kurus pārstāv gan baktērijas, zooplanktons, bentosa organismi, gan arī zivis. Ūdens dzīvnieki ne tikai akumulē ievērojamu daļu ūdenī esošo biogēno elementu un mikroelementu, bet tiem ir liela nozīme vidi piesārņojošo vielu degradācijas procesos [10].

Secinājums

Varam secināt, ka galvenais faktoru komplekss, kas nosaka upju ūdeņu ķīmiskā sastāva specifiku, ir šāds:

• relatīvi ātra upes ūdeņu nomaiņa tās gultnē, kā rezultātā mijiedarbības laiks ar upes gultni veidojošajiem iežiem ir niecīgs;
• ūdens sastāva veidošanās notiek zemes garozas virsējos slāņos;
• ūdens režīms upēs ir stipri atkarīgs no klimatiskajiem un meteoroloģiskajiem apstākļiem;
• liela bioloģisko faktoru ietekme uz ūdens sastāva veidošanos.

Latgales upju baseini

Virszemes ūdensobjekts “Augšdaugava ”

Virszemes ūdensobjekts turpmāk tekstā – VŪO) tas ir nodalīts un nozīmīgs virszemes ūdens hidrogrāfiskā tīkla elements: ūdenstece (upe, strauts, kanāls vai to daļa), ūdenstilpe (ezers, dīķis, ūdenskrātuve vai to daļa), kā arī pārejas ūdeņi vai piekrastes ūdeņu posms [26]

VŪO “Augšdaugava” apgabals tas ir Daugavas posms no Jēkabpils līdz Latvijas - Baltkrievijas robežai, kur Daugavas garums ir 186 km un sateces baseins Latvijas teritorijā ir 4857 km². VŪO “Augšdaugava” atrodas Latvijas dienvidaustrumu daļā Krāslavas, Daugavpils, Preiļu, Jēkabpils, Madonas rajonu teritorijās un aptver 5 pilsētas (Daugavpili, Dagdu, Krāslavu, Ilūksti, Līvānus) un daļēji vai pilnīgi 60 pagastu teritorijas. Ar Augšdaugavu ir saistīti Daugavas baseina apgabala virszemes objekti [11]:

• VŪO “Dubna”;
• VŪO “Vidusdaugava”, kas ir Daugavas turpinājums uz leju;
• uz augšu pa Daugavu VŪO “Augšdaugava” robežojas ar Baltkrieviju, sateces baseins augšpus robežas ir 51 600 km²;  
• robežojas ar VŪO “Sīvers, kas atrodas Dubnas augštecē;
• robežojas ar VŪO “Ežezers”, kas atrodas Narūtas upes augštecē;
• robežojas ar VŪO “Riču ezers”, kas atrodas dienvidos, Druikas augštecē;
• VŪO ”Augšdaugava” dienvidrietumos atrodas vienīgā Nemunas upes baseina Latvijas daļa - Kreunas upes baseina augšgals. Tas ir iekļauts Lielupes baseina apgabalā;
• ziemeļaustrumos ar VŪO “Veļikajas pietekas”.

Ģeoloģiskā situācija

Latvijas teritorija atrodas Austrumeiropas platformas rietumu daļā un tai ir raksturīga bieza (aptuveni 500-2 0 m) nogulumiežu sega, kura atrodas virs kristāliskā pamatklintāja. Kristālisko pamatklintāju veido dažādas pakāpes metamorfizēti un dislocēti pirmskembrija ieži, savukārt nogulumiežu segu galvenokārt veido karbonātiskie (hemogēnie, ķīmiskās izgulsnēšanās) un terigēnie (klastiskie, drupu) veidojumi. VŪO “Augšdaugava” baseina teritorijas ģeoloģiskās uzbūves pamatelementi ir kristāliskais pamatklintājs un nogulumieži. Reljefa veidošanos ietekmējušas pamatiežu virsas pacēlumu un pazeminājumu mija, kas nosaka visa tagadējā reljefa galvenās iezīmes un seno ieleju tīkls, kas noteic mūsdienu ieleju un citu negatīvo formu izvietojumu. Svarīgi ir kvartāra perioda veidojumi, no kuriem pēdējais Valdaja apledojums atkāpjoties kopā ar seno ieleju tīklu veidoja galveno tagadējo reljefu (2. attēls) [11].

Daugava, šķērsojot Latgales augstieni posmā Piedruja - Daugavpils, tek pa periglaciālo ieleju. Ielejas platums ir līdz 3 km, dziļums līdz 30 m, asimetriskas nogāzes. Nogāzēs atsedzas devona ieži. Tālāk lejpus Daugavpils Daugavas ieleja nav tik izteikta [11].

Daugavas baseina upju ieleju sistēmas veidošanās galvenokārt ir saistīta ar ledus segas atkāpšanos pirms aptuveni 10-11 tūkst. gadiem. Pēc ģeoloģiskajām īpatnībām Latvijas un arī Daugavas baseina upes var iedalīt trijos tipos [11]:

1. Upes ar karbonātisku pamatni, ko galvenokārt veido devona nogulumi: dolomīts, māls, dolomītmerģeļi, merģeļi, kaļķakmens. Pie šādām upēm ir pieskaitāma Daugava, Ogre, Pededze, Aiviekste un Rēzekne.
2. Upes ar terigēnu jeb smilšainu pamatni, ko galvenokārt veido kvartāra nogulumi: smilts, smilšakmens, aleirolīti, māli, smilts-grants, smilšmāls. Pie šādām upēm ir pieskaitāmas Lielā Jugla, Mazā Jugla, Iča un Balupe.
3. 
   Upes ar organiskas izcelsmes pamatni, ko veido pēcledus laika nogulumi – galvenokārt kūdra. Pie šādām upēm var pieskaitīt daļu Ičas, Ziemeļsusējas, Ķekavas, Eglaines, Bērzenes, kā arī daudzas nelielas upes, kas veidojušās pēcledus laika nogulumos.

2. att. Kvartāra nogulumi

Zemes dzīļu resursi Daugavas baseina teritorijā ir gan no pirms kvartāra, gan kvartāra nogulumiem. Tie ir laukakmeņi, grants, smilts, māli, dolomīti, ģipšakmeņi, kaļķakmeņi, sapropelis, kūdra, pazemes ūdeņi, minerālūdeņi [11].

Hidroloģiskais raksturojums

VŪO “Augšdaugava” pēc sateces baseina lieluma ir ļoti liela upe ar kopējo sateces baseinu 72 182 km², tiešais sateces baseins Latvijas teritorijā (bez Dubnas baseina) – 4857 km². Upes garums posmā Piedruja - Jēkabpils ir 186 km [11].

Daugavu un tās baseina upes ar ūdeni lielā mērā nodrošina nokrišņi. Daugavas baseina hidroloģiskā režīma raksturīgākās īpatnības ir augsti un ilgstoši pali, vasaras - rudens lietus uzplūdumi un pazemināti līmeņi vasaras un ziemas mazūdens periodos. Ziemās Daugavas baseina apgabala upēs ik gadus veidojas 20-40 cm bieza ledus sega [11].

Svarīga nozīme ir arī pazemes pietecei. Mazūdens periodos pazemes pietece vidēji dod 30-36% no kopējās gada noteces [11].

Lielākais ezeru blīvums ir Latgales augstienē, kur ezerainums ir aptuveni 3 %. Daugava pie Piedrujas ir apmēram 130-150 m plata un 3-5 m dziļa, tek pa asimetrisku ieleju, galvenokārt iegrauzusies devona dolomītos. Pie Krāslavas kļūst šaurāka, ap 100 m plata. Pie Daugavpils upes platums ir ap 200 m, un dziļums savukārt samazinās līdz 2-3 m. Lejpus Daugavpilij gultni veido smilšainas un mālainas gruntis, bet pie Nīcgales atkal pamatni veido devona māli un dolomīti. Pie Dunavas Daugavas platums ir > 300 m un dziļums 2-4 m. Pie Jēkabpils Daugavas platums 300-400 m dziļums 5-6 m [11].

Daudzgadīgais vidējais ūdens caurplūdums novērojumu stacijā augšpus Jēkabpils ir 514 m³/sek [11].

Posmā Piedruja - Daugavpils Daugavai ir pārsvarā ar diezgan ātru tecējumu. Vidējais straumes ātrums mazūdens periodā ir 0,4-0,5 m/sek, lejpus Daugavpils tas samazinās līdz 0,3 m/sek. vietām līdz 0,1-0,2 m/sek. Pie Jersikas atkal upes vidējais ātrums mazūdens periodā palielinās un no Līvāniem līdz Jēkabpilij ir 0,4 m/sek [11].

Upes kritums ir 23,5 m no 97,5 m pie Piedrujas līdz 74,0 m pie Jēkabpils, tas ir 23,5 m. Slīpums ir 0,13‰ jeb 0,13 m/km [11].

Liela ietekme uz upju kopējo hidroloģiju ir ūdenskrātuvēm, kas uzpludinātas uz upēm. Uz Daugavas ir izveidota trīs lielu hidroelektrostaciju (HES) kaskāde ar ūdenskrātuvēm. Lielākā ir Pļaviņu HES ūdenskrātuve ar sateces baseinu 81 270 km², tās gada vidējais caurplūdums – 618 m³sek. Savukārt Rīgas HES ūdenskrātuves sateces baseina platība ir 84 100 km², bet Ķeguma HES ūdenskrātuves sateces baseina platība – 82 100 km². To gada vidējais caurplūdums ir attiecīgi 640 m³/sek un 615 m³/sek [11].

Kopš 2002. gada beigām Daugavas baseina apgabalā darbojas arī 45 mazās HES ar lielākām vai mazākām ūdenskrātuvēm. Lielākā daļa no tām ir atjaunotas bijušo hidroelektrostaciju vai ūdensdzirnavu vietās, bet 6 HES ir izbūvētas no jauna. VŪO “Augšdaugava “ sateces upēs saglabājušies 14 līmeņu uzstādinājumi bijušo dzirnavu vai hidroelektrostaciju vietās. Līdz šim atjaunotas [11]:

• Straumes HES uz Dubnas 0,3 km no ietekas Daugavā;
• Upmaļu HES uz Vileikas;
• Līču HES uz Neretas;
• Ilūkstes HES uz Ilūkstes;
• Šederes HES uz Ilūkstes.

Augšdaugavas lielākās pietekas

Daugavas pietekas kopumā tek pa pauguraini, ir arī dažas tipiskas līdzenumu upes. Vairākumā gadījumu upju krasti ir aizauguši ar kokiem un krūmiem. Lielākās pietekas parādītas 4. tabulā. Augšdaugavas lielākās pietekas [11]:

• no kreisā krasta (K) – Eglaine, Berezovka (Dvietei satekot ar Ilūksti), Laucesa, kuras sākas Lietuvā, Druika, kuras baseins ir Lietuvas un Baltkrievijas teritorijā;
• no labā krasta (L) – Sarjanka un Rosica, kuras ietek Daugavā Baltkrievijas teritorijā, bet ievērojamu baseina daļu veido Latvijā, Rudņa, Jāņupe, Jāņupīte, Līksna, Nereta un Dubna ar savu baseinu u.c.

4. tabula. Pietekas ar sateces baseinu > 100 km²

Augsnes

Daugavas ielejā Jēkabpils un Daugavpils rajonos izplatītas aluviālās augsnes. Priežu mežos gar Daugavu dominē tipiskā podzola augsnes uz smilts cilmieža [11].

Austrumlatvijas zemienē augsnes ir veidojušās uz māla vai smilšmāla nogulumiem. Pateicoties augsnes smagajam granulometriskajam sastāvam, augsnēs ir izplatīti glejošanās procesi (3. attēls) [11].

Vidzemes, Latgales un Augšzemes augstienē augsnes segas daudzveidību nosaka reljefs. Augsnes ir veidojušās uz mālsmilts un smilšmāla cilmieža. Vietām sastopams arī smilts un māla cilmiezis. Dominējošās te ir velēnu podzolaugsnes. Pauguru virsotnēs un nogāzēs sastopamas erodētās velēnu podzolaugsnes. Starppauguru ieplakās velēnu podzolētās gleja vai glejotās augsnes un zemā purva kūdraugsnes. Lielajos sūnu purvos dominē augstā purva kūdras augsnes [11].

3. att. Latvijas augsnes [11]

Klimatiskie un dabas apstākļi

Daugavas baseina apgabals atrodas mērenās joslas mežu zonas jaukto mežu apakšzonā, kam raksturīgs neliels saules siltuma pieplūdums un samērā liela mitruma bilance. Daugavas baseina apgabala klimatiskos apstākļus galvenokārt nosaka Atlantijas okeāna un kontinenta ietekme un tiem ir raksturīgi izteikti cikloniski laika apstākļi, ievērojams nokrišņu daudzums un samērā izlīdzināta temperatūras gada amplitūda. Daugavas baseina augšdaļā, kas atrodas tālu no jūras, ziemas ir aukstākas, bet vasaras siltākas, savukārt baseina lejasdaļā – otrādi. Arī nokrišņu baseina augšdaļā ir mazāk, savukārt lejasdaļā – mazāk. Gada nokrišņu summa Daugavas baseina apgabalā svārstās no 600-650 mm (Lubānas zemienē) līdz 750-800 mm (Vidzemes augstienē). Vidējais dienu skaits gadā ar nokrišņiem Daugavas baseinā ir 140-220 (sk. 4. attēlu) [11].

4. att. Latvijas klimatiskā karte

Daugavas baseina apgabals, tāpat kā visa Latvija, atrodas hemiboreālajā veģetācijas joslā, jeb pārejas zonā no boreālās (taigas zona) uz nemorālo, kam ir raksturīgi skujkoku meži ar parasto priedi un egli kā dominējošajām sugām, kur līdzās skujkokiem aug arī platlapji. Salīdzinoši lielas teritorijas aizņem arī pļavas un purvi [11].

Veļikajas baseins

”Veļikajas pietekas” atrodas Latvijas austrumu daļā, Ludzas, Balvu un Alūksnes rajonu administratīvajās teritorijās, starp Daugavas baseinu un Latvijas valsts robežu. To sateces baseins Latvijā ir 3363 km² [11].

Latvijas teritorijā VŪO “Veļikajas pietekas” sateces baseins robežojas ar [11]:

• VŪO “Cirma ezers”;
• VŪO “Pededze”;
• VŪO “Aiviekste”;
• VŪO “Rēzekne”;
• VŪO “Augšdaugava”.

Veļikajas upes baseina Latvijas daļa atrodas Veļikajas zemienes (Mudavas zemiene) rietumu malā, ko Latvijas teritorijā veido Abrenes nolaidenums un Zilupes līdzenums. Austrumu malā baseina šķirtne iet pa Latgales augstienes Rāznavas paugurainas un Burzavas augstienes austrumu nogāzi, un pa Austrumlatvijas zemienes Adzeles pacēluma austrumu nogāzi [11].

Latgales augstienes reljefu veido vidēji augsti pauguri ar šaurām starp pauguru ieplakām. Pauguru absolūtie augstumi ir 140-180 m virs Baltijas jūras līmeņa. Austrumu malā reljefs ir zemāks, lēzeni viļņots, to saposmo vairākas ledāju kušanas noteces ielejas un pārpurvotas ieplakas, bet dienvidu malā paceļas Šķaunes valni [11].

Veļikajas zemiene formu ziņā ir dažāda - ziemeļos reljefs līdzenāks, 80-95 m v.j.l., bet dienvidu daļā pārsvarā viļņots līdzenums 100-115 m v.j.l. ar nelielām osu grēdām un 5-15 m augstiem plakaniem pauguriem [11].

Ģeoloģiskā situācija

Veļikajas baseina teritorijas ģeoloģiskās uzbūves un attīstības īpatnības nosaka tās atrašanās Austrumeiropas platformas ziemeļrietumu daļā. Galvenie teritoriju veidojošie tektoniskie struktūrelementi ir Latvijas sedliene un tās ziemeļu daļā esošā Gulbenes depresija [11].

Kristāliskā pamatklintāja ieguluma dziļums tajā ir aptuveni 900 m zem jūras līmeņa. Uz dienvidiem atrodas Daugavpils monoklināle, ar kristāliskā pamatklintāja ieguluma dziļumu 600-900 m zem jūras līmeņa un ar nogāzi uz Gulbenes vaļņa pusi [11].

Nogulumiežu sega veidojusies galvenokārt paleozoja laikā. Tās biezums 880-920 m. Pirmskvartāra nogulumus veido venda, apakškembrija un viduskembrija, ordovika, silūra, devona nogulumieži [11].

No devona nogulumiežiem visdziļāk ir augšdevona Gaujas un vidusdevona Amatas svītu smilšakmeņi, virs tiem ir Salaspils svītas nogulumi, kuru biezums apmēram 10 m. Dienvidu daļā, iespējams, ir atsevišķas teritorijas, kur Salaspils svīta ieguļ tieši zem kvartāra segas [11].

Salaspils svītas pamatni, ar ieguluma dziļumu 40-80 m, visā Veļikajas baseina teritorijā veido Pļaviņu svītas nogulumi, to biezums 35-45 m. Pļaviņu svītas nogulumi sastāv no aleirītiska dolomīta un merģeļa ar vāji sacementētu smilšakmeņu un sarkanbrūna māla starpkārtām. Bet vietām virs Salaspils horizonta ir nozīmīgi augšdevona Daugavas svītas nogulumi, galvenokārt brūnganpelēki vai zaļganpelēki kvarcītveida un marmorveida dolomīti ar lielu plaisainību un kavernozitāti, kas ieguļ gandrīz visā teritorijā zem kvartāra iežiem 5-40 m dziļumā. Sastopami arī mālaini dolomīti un dolomītmerģeļi. Daugavas svītas nogulumu biezums baseina dienvidu daļā 25-30 m [11].

Kvartāra segu uz nelīdzenas saposmotas devona sistēmas nogulumu virsmas veido galvenokārt glacigēnie (morēnas) un ledāja kušanas ūdeņu veidotie nogulumi (3. attēls). Kvartāra nogulumu biezums atkarīgs no pēdējā ledāja akumulatīvās un ekzaratīvās darbības un ledāja kušanas ūdens plūsmu un baseinu izvietojuma. Latgales augstienes nogāzēs kvartāra nogulumu biezums mainās robežās no 35 līdz 90 m, bet Veļikajas zemienē 5-20 m [11].

Kvartāra perioda pēcledus laikmetā norisinājusies intensīva kūdras, sapropeļa u.c. nogulumu, un augsnes veidošanās [11].

Hidroloģiskais raksturojums

Veļikajas baseina Latvijas daļas pietekām galvenokārt ir palieņu tipa ielejas, izņemot Kiru, kas tek pa ielejveida pazeminājumu. Upju tīkla vidējā biezība ir 190 m uz 1 km². Upes Latvijas daļā ir pārsvarā potamālas, tikai augšteces ir atbilstošas ritrāla tipa upēm. Upju galvenie hidroloģiskie rādītāji apkopoti 5. tabulā [11].

5. tabula. Veļikajas baseina pieteku galvenie hidroloģiskie rādītāji Latvijā [11]

Purvi aizņem apmēram 12% no visas baseina teritorijas. Nedaudz pārsvarā ir sūnu purvi, lielās platībās arī pārejas un zāļu purvi. Purvu vidējais dziļums 1-3 m, maksimālais dziļums 8-9 m [11].

Augsne

Veļikajas zemienes daļā augsnes veidojušās uz māla vai smilšmāla nogulumiem, kas vietām pārklāti ar plānu mālsmilts vai smilts kārtu. Te raksturīgākās augsnes ir velēnu glejaugsnes un velēnu virsēji glejotās augsnes (3. attēls) [11].

Klimatiskie un dabas apstākļi

VŪO “Veļikajas pietekas” sateces baseins ir viskontinentālākais un siltākais rajons Latvijas austrumu daļā, vasaras karstākas kā lielākajā Latvijas daļā, ziemas ir vidēji aukstas. Gada vidējā t^o svārstās ap . Nokrišņu summa ap 600-700 mm gadā. Bezsala periods ilgst no 130 līdz 140 dienām gadā (4. attēls). Daudzgadīgais vidējais pastāvīga ledus sākums ir 15. decembris, beigas - 2. aprīlis [11].

Laucesa – Daugavas pieteka Dienvidlatgal

Ģeogrāfiskā atrašanās vieta

Laucesa tā ir Daugavas kreisā pieteka Daugavpils rajonā, kura atrodas Augšzemes augstienē starp Ilūkstes un Skrudalienas paugurai­ni. Augstienes virs jūras līmeņa aptuveni 120-130 m. Skrudalienas pauguraines reljefu veido grēdas, vaļņi un pauguri [12].

Lausesa iztek no Smelīnes (Lauces) ezera, kas atrodas Augšzemes aug­stienes vidusdaļā 123 m virs jūras līmeņa Daugav­pils rajonā Medumu pagastā uz Lietuvas robežas, un pirmos 2 km ir robežupe. Tālāk upe pagriežas uz ziemeļu austrumiem un šķērso augstieni pa Laucesas ielejveida pazeminājumu [1].

Lausesa visā garumā stipri meandrē – lejtecē palie­ņu pļavas.

Lielākas apdzīvotas vietas Laucesas sateces baseinā ir Grīva (Daugavpils pilsētas daļa Daugavas kreisajā krastā), Zarasi ( Lietuvas Republikas pilsēta netālu no Smelīnas ezera no kura upe iztek), Medumi, Demene, Kalkūni un citas mazākas apdzīvotas vietas.

Ieteka Daugavā Daugavpils robežās ietverta dambjos, lai neapplūstu kreisa krasta apbūve Grīvā (1. pielikuma attēli atspoguļo ūdens sezonālo daudzumu upē laika posmā no 2004. gada rudens līdz 2005. gada vasarai).

Valsts robeža šķērso upi pa diagonāli ziemeļrietumu – dienvidaustrumu virziena. Upes lejteci šķērso Daugavpils – Viļņas dzeļzceļlīnija un vairāki ceļi. Viens no lielākiem ir Daugavpils – Zarasu ceļš [13].

Hidroloģiskais raksturojums

Laucesa ir ritrāla tipa upe, kuras garums ir 29 km un upes platums mainās atkarība no sezonas, bet aptuvenais ir no 2-5 m, savukārt dziļums ir no 0,5-1,5 m. Baseins – 728 km² (tajā skaitā Lietuvā 230 km²). Upes kritums augštecē ir 3,2 m/km, lejtecē 0.8 m/km. Laucesas krasta līnijas garums ir 8.7 km (tajā skaitā ir 4 salas, kuru kopplatība ir 5 km²) [13].

Laucesas upes gada vidējais caurplūdums ir 5,53 m³/sek, noteces slānis 240 mm [4].

Laucesas upes baseinā ir 106 ezeri. Ezeru kopplatība ir 43,8 km² un baseina ezerainums 6%. Lielā­kie ezeri ir Sventes, Meduma, Ilgas, Deme­nes iegultnes ezeri, Kumbuļu, un Černavu ezers Latvijā un Avilis, Zarasu, Smelīnas ezeri Lietuvā. Laucesa no dienvidrietumiem uzņem Zarasu ezeru ūdeņus, no ziemeļrietumiem Kumpinišķu ezera irdenus [8]

Uz upes hidroloģisko režīmu lielo ietekmi atstāj baseina mežainums (30%), purvainums (6%) un ezerainums. Pārsvarā te aug egļu, sīklapu meži un atrodas zemi purvi. Laucesas pagastā 16% no kopējas pagasta teritorijas aizņem meži (Zeļonkas mežs). Savukārt, Kalkūnes pagastā meži aizņem 18% no teritorijas (Lielais sils, Mazais sils, Samsonovkas un citi meži). Vislielāko teritoriju meži aizņem (37% no kopējas pagasta teritorijas) Medumu pagastā (vislielākie ir Ilgas, Meduma un Kriveņišķu meži). Tajā pašā laikā Medumu pagastā ir lielākie purvi – Čūsku purvs (161 ha) un Liniņu purvs (261 ha). Abos purvos ir labi sadalījušies kūdra, zem tā sapropelis [13].

Ģeoloģiskā uzbūve

Upes krasti ir slīpi vai lēzeni, stingri. Ziemeļu malā ir līči starp mežainām pussalām. Upe norobežo stāvas nogāzes, kas vietām ir taisnas, bet vairākos posmos (piemēram, pa­ plašinājumā augšpus Kumpotas ietekas) viļņotas un paugurotas. Gultne nelīdzena, tajā iezīmējas iegareni glaciostruktūru, morēnu un ķēmu pauguri, ko atdala dažā­da lieluma pārpurvotas glaciokarsta ieplakas, kurās sastopami nelieli, bet dažkārt dziļi ezeri [1].

Laucesa gultne, kā arī daļa pauguru, sastāv galvenokārt no grants un oļu nogulumiem, vielām ir morēnsmilšmāls, bet ziemeļaustrumu daļā (no Birkeneļiem līdz Kalkūnei) to sedz limnoglaciāli aleirīli un slok­šņu māli [1].

Upe atrodas virs sena iegrauzuma devona iežos, kuru aizpilda bieza (līdz100 m) ledāja un tā kušanas ūdeņu nogulumu slāņkopa. Upei ir daļējs senā upju ieleju tīkla atspoguļojums tagadēja reljefā. Ledāja kušanas ūdeņu straumju erozijas procesiem un Laucesai tā izveidē nav bijis būtiskas nozīmes. Pēcleduslaikmetā pazeminājuma zemākajā daļā Laucesa izvei­dojusi vietām pārpurvotu dažāda plātība palieni, kuras iegrauzuma dziļums nepārsniedz 5 m [1].

Laucesas baseina teritorijā pārsvara ir erodēta podzolaugsne reljefa pacēlumos un zema purva kūdra augsne ieplakās uz mālsmilts un smilšmāls nogulumiem. Retāk paradās velēnu glejaugsne, velēnu podzolaugsne un tipiskais podzols [1].

Laucesas upes pietekas

Lielākas pietekas kreisā krastā - Jāņupīte (ar Kumbuli), Kumpota, labā krastā – Pakrāce. Bez tam Lausesai ir vēl 30 īsākas pietekas (kopgarums 38 km).

• Kumpota (vai Rumpace). Lausesas labā pieteka Daugavpils rajonā. Tās garums ir 29,8 km (18 km robežupe). Sateces baseins ir 168 km².

Augšzemes augstienē stipri saposmotā reljefā ar gravām, ezeriem un kēmu pauguriem. Krasti pārsvarā augsti. Kumpota sākas Lietuvā, un tek cauri Saloču ezeru. Lietuvas un Latvijas robežas tek cauri Grendzes ezeru un Lielo un mazo Kumpotas ezeru. Pēc tam jau Latvijas teritorijā pagriežas uz Ziemeļiem un tek cauri lielajam un mazajam ezeram. Baseinā pavisam ir 14 ezeru (kopplatība 5,60 km²) [13].

Kumpotai ir 15 pietekas (45 km kopgaruma). Lielākas ir Latvijas un Lietuvas robežupe Škirna (6 km), Straumene (5 km). Baseinā pārsvarā ietilpst lauksaimniecībā izmantojamas zemes. Upes kritums lejtecē ir līdz 3 m/km. Kumpota divreiz šķērso Viļņas-Daugavpils dzelzceļa līniju [13].

• Jāņupīte (vai Janovska). Lauceses labā pieteka Daugavpils rajonā. Jāņupītes kritums 3,64 m/km, sateces baseins ir 106 km². un upes garums ir 14 km.

Jāņupītes baseins ir lēzeni viļņotajā Augšzemes augstienes Skrudalienas paugurainē. Iztek no Jāņuciema ezera, kurā ietek Kumbule. Uzņem Bruņu, Kumbuļu, Černavu ezerus. Tek cauri nelieliem ezeriem, pa laukiem, tīrumiem, Lauceses senleju. Ietek Lausesā pie Daugavpils - Viļņas dzelzceļa līnijas. Plūstot Lauceses senlejā, kritums palielinās (8,8 m/km), bet pie ietekas samazinās līdz 3,2 m/km [14].

• Pakrāce. Upes garums 11 km. Pakrāce ir Lauceses pieteka no Sventes ezera. Upē ir uzstādināts Pakrāces dzirnavezers. 1977. gadā izveidots aizsardzības dabas objekts ar nosaukumu Pankrāciusa (Pankrācis) dzirnavdīķis ar apkārtējo teritoriju

Materiāli un metodes

Laucesas upē bioloģiskas un ķīmiskas analīzes tika veiktas 1999.-2 0 . gados, bet detalizēto bioloģisko rādītāju (galvenokārt ūdensaugi) par šo upi nav [11].

Lai raksturotu Laucesas upes ūdeņu kvalitāti, 2005. gada ziemas un vasaras laikā tika veikti upes apsekojumi, ievācot 8 ūdens paraugus (3 ziemā un 5 vasarā) 10-20 cm dziļumā. Šim nolūkam tika izmantotas 1.5 l tilpuma plastmasas pudeles, kas pirms tam bija izmazgātas un parauga noņemšanas vietā izskalotas ar upes ūdeņi. Iegūtie paraugi 1 dienas laikā tika nogādāti laboratorijā, kur tika veiktas to tālākās analīzes.

Laucesas upe tika apsekota 2005. un 2006. gada vasaras laikā, lai savāktu ūdensaugus upes hidrobioloģiskai analīzei, kā arī veikt šo sezonu rezultātu salīdzinošo analīzi.

Ūdens un ūdensaugu paraugu ņemšanas vietas

Ūdens paraugu ķīmiskajai analīzei ņemšanas vietas izvēle

Lai izvelētos ūdens paraugu ievākšanas vietas, tika veikta Laucesas upes vizuāla apsekošana. Lauka maršrutos tika noskaidrota upes tuvumā izplūstošo avotu atrašanās vieta, lokālu sadzīves atkritumu izgāztuvju u.c. objektu klātbūtne, kuriem varētu būt nozīme ūdens ķīmiskā sastāva veidošanā. No blīvi apdzīvotajām teritorijām upē nonāk piesātinātā virszemes notece, tāpēc hidroloģisko novērojumu pēdējie 3 punkti tika izvelēti, lai noteiktu aptuvenu ūdens piesārņojuma avotu atrašanas vietu.

Laucesas upes ūdens paraugi tika ņemti no 5 upes posmiem (sk. 6. tabulu un 2. pielikuma 8. attēlu). Ziemas laikā ūdens paraugu ņemšana dažās vietās bija apgrūtināta ar to, kā upe bija pārklāta ar ledus segu, un sakarā ar to ūdens paraugi tika ņemti tikai 2., 3. un 5. posmos.

6. tabula. Ūdens paraugu ņemšanas vietas

Pirmā ūdens paraugu ievākšanas vieta ir upes iztekas no Smelīnas vai Laucesas ezera, kas atrodas Lietuvas un Latvijas teritorijās. Tā ir 3 km no Zarasas.

Otrā ūdens paraugu ievākšanas vieta ir pie Līkaistilta, kas atrodas mežā. Tā tika izvēlēta, lai salīdzinātu šī parauga ūdens kvalitāti ar ūdens paraugiem, kas tika ņemtas citās vietās. Tā kā paraugu ņemšanas 2. punkts ir tiltu tuvumā (parasti piebraukšanas dēļ), paraugi tika ņemti augšpus tilta, lai nebūtu paša tilta būves ietekmes. 3 km no šis vietas Medumu virzienā atrodas notekūdeņu attīrīšanas iekārta un atkritumu izgāztuve.

Trešā ūdens paraugu ievākšanas vieta tika izvēlēta lai noskaidrotu, kā Jāņupīte ietekmē Laucesas ūdens kvalitāti. Jāņupīte tek pa Demenes pagastu, savācot virszemes ūdeņus no 165 zemnieku saimniecībām un rūpniecības teritorijām. Tieši lejpus parauga ievākšanas vietas upes gultne līkumo pa pārpurvoto starp pauguru ieplaku.

Ceturtā un piektā ūdens paraugu ievākšanas vietas atrodas upes lejtecē, kurai raksturīgs salīdzinoši maz pieteku un avotu. Gultne ir akmeņaina. Ūdens nonāk upē caur dažādiem kanāliem no visblīvāk apdzīvotām baseina teritorijām – Grīvas, Niderkūniem un to apkārtnes, kas ir intensīvi mēslotas. Šajā posmā atrodas naftas vada ceļš un divas notekūdeņu attīrīšanas iekārtas (kopumā Laucesas upes sateces teritorijā ir ap 7 notekūdeņu attīrīšanas iekārtas).

Ūdensaugu ņemšanas vietas izvēle

Galvenais priekšnoteikums ekoloģisko metožu sekmīgai lietošanai ir pareiza pētāmā upes posma izvēle - šim posmam jābūt tipoloģiski reprezentatīvam (jābūt raksturīgam šai upei) un analīzei jāaptver pēc iespējas daudzveidīgi organismu dzīves apstākļi. Sevišķa uzmanība veltāma upei tipisko organismu trūkumam vai klātbūtnei.

Tā kā es gribēju iegūt rezultātus par upes stāvokli un attīstību virzienā no iztekas līdz ietekai, tika pētīta upe piecos posmos - 2 augštecē, 2 vidustecē un 1 lejtecē (sk. 6. tabulu un 2. pielikuma 8. attēlu). Posmus izvēlējos tā, lai tie būtu savstarpēji salīdzināmi gan pēc ietekmes intensitātes, ko dod dabiskie faktori - meži, pļavas upes baseinā, gan pēc gultnes rakstura un reljefa īpatnībām.

Katrs posms tika pētīts pēc gultnes tipa, grunts sastāva, augāja atšķirīgi biotopi, kādi raksturīgi un tipoloģiski atbilstoši konkrētajai upei. Laucesas upes apsekojamā posma garums bija ap 40 metriem.

Ūdens paraugu ķīmisko analīžu metodes

Bioloģisko procesu norisei nozīmīga ir daudzu biogēno elementu klātbūtne ūdeņos. Par biogēnajiem elementiem ūdeņos apzīmē slāpekļa savienojumus – neorganiskos jonus (NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^-) un slāpekļa organiskos savienojumus, fosfora savienojumus-neorganiskos (PO₄^-3, polifos jonus) un organiskos savienojumus, kā ari dzelzs un silīcija savienojumus to dažādajās oksidēšanas pakāpēs un atrašanās formās, ņemot vērā to lielo nozīmību dzīvības procesu nodrošināšanā ūdenstilpnēs [10].

Ūdens sastāvs tika noteikts saskaņā ar vides ķīmijā pielietotiem analīžu metodēm. Tika veikta ūdens paraugu ķīmiskas sastāva noteikšana LU ĢZZF vides monitoringa laboratorijā. Optiskās metodes pamatojas uz vielu spēju mijiedarboties ar elektromagnētiskā starojuma kvantiem. Ūdens krāsainības, slāpekļa savienojumu, fosfātu un sulfātu, silīcija un kopēja dzelzs precīzas analīzes tika veiktas ar programmējama spektrofotometra HACH DR-2 0 palīdzību. Tā darbības pamatā ir attiecīgi sagatavotu ūdens paraugu optiskā blīvuma (šķīduma krāsas intensitātes) mērīšana pie noteikta viļņu garuma un iegūto rezultātu salīdzināšana ar standartškīdumu skalu. Šķīdumu spēja absorbēt noteikta garuma viļņu starojumu ir tieši proporcionāla nosakāmās vielas koncentrācijai šķīdumā.

Otrās ķīmiskās analīzes metode pamatojas uz nosakāmās vielas mijiedarbību ar reaktīvu, kura zināms daudzums tiek pievienots analizējamam šķīdumam, un šī reaktīva daudzuma noteikšanu, kurš ir patērēts reakcijā. Šādu analīzi sauc par titrimetriju un to veic noteiktam analizējamā parauga tilpumam pa pilienam pievienot no biretes zināmas koncentrācijas šķīdumu. Titrēšanu veic indikatora klātbūtnē un tas beigu punktu nosaka pēc indikatora krāsas maiņas. Titrimetriska kalcija jonu (Ca²⁺), ūdens cietības, ūdens kopējās cietības, hlorīdjonu un magnija (Mg²⁺) jonu daudzuma noteikšana tika veiktas ar šo metodi.

1. PO₄^3- jonu noteikšana. Izmantota metode balstās uz kompleksas poliheterofosformolibdenskābes veidošanos, kura īpaši skābā vidē kālija - antimona tatrāta klātbūtnē tiek reducēta ar askorbīnskābi līdz fosfora-molibdēna kompleksam zilā krāsā, kura intensitāte ir atkarīga no fosfātu daudzuma ūdenī t. i. jo zilā krāsa ir košāka, jo vairāk fosfatjonu. Kālija-antimona tatrāta pievienošana nelielā daudzumā sekmē kompleksa krāsas ātrāku un intensīvāku attīstību, pie kam trīsvērtīgais antimons ietilpst zilā fosfora-molibdēna kompleksa sastāvā. Lai iegūtu rezultātu cik paraugs satur fosfātjonus mg/1, nepieciešams vispirms aprēķināt koeficentu: koeficents vienāds Standartu rezultātu summa. Koeficents vienāds 0,699. Ar aprēķināto koeficentu reizina iegūtos datus no parauga optiskā blīvuma noteikšanas.
2. SO₄^2- jonu noteikšana. Metode balstās uz BaSO₄ veidošanos un kā sulfatjoni ar bārija joniem veido duļķainu šķīdumu, jo BaSO₄ ir nešķīstošs. Kondicionējošo reaģentu lieto, lai stabilizētu ūdens paraugu, kamēr nosaka parauga dulķainību.
3. NO₂^- jonu noteikšana. Metode - 371, λ=507 nm. Reaģents - Nitra Ver-3. 25 ml paraugā pievieno reaģentu un mēra pret destilēto ūdeni
4. NO₃^- jonu noteikšana. Metode - 355, λ=500 nm. Reaģents - Nitra Ver-5. 25 ml paraugā pievieno reaģentu un mēra pret destilēto ūdeni, bet ja paraugs stipri dzeltens, tad pret paraugu bez reaģenta
5. Kopējās cietības noteikšana. Kopējas cietības noteikšana ūdenī paraugu titrē ar trilonu  (0,0194 mol/1) amonija buferšķīduma klātiene (pH ap 10). Kā indikatoru izmanto eriohrommelno. Titrēšanas sākumā ar kalcija un magnija joniem reaģē trilons B, pēc tam tiek noārdīts komplekss MgEr. Indikatoru bērt tika daudz, lai krāsa nebūtu pārāk intensīva. Krāsu pāreja no vīnsarkana uz gaiši zilu. Rezultātu aprēķins: kopēja cietība = ml_{trilona b}* N _{trilona b} = mg*ekv/l
6. Ca²⁺ jonu noteiksana. Kalcija jonu saturs ūdens paraugos tika noteikts, lietojot, trilona  šķīdumu. Kā indikators tika izmantots mureksīds, kas ar kalcija joniem sārmainā vidē veido sarkanas krāsas kompleksu savienojumu, kurš ir mazāk stabils nekā kompleksais kalcija un trilona savienojums. Titrējot analizējamo ūdeni ar trilonu B, tas saista kalcija jonus, sašķeļot kalcija mureksīda savienojumu. Titrēšanas beigās mureksīda krāsa izmainās no sarkanas uz violetu. Rezultātu aprēķins: C_ca = ml_{trilona b} * N _{trilona b} * 1002= mg/l
7. Ūdens cietība (HCO₃^-) noteikšana. Pārejošo cietību noteicu titrējot paraugu ar sālskābi (c = 0,1mol/l) un indicējot stehiometrisko punktu ar metioloranžu. Titrē ar 0.1 N HCl no dzeltena līdz orenžam. Rezultātu aprēķins: C_HCO = ml _HCl * 122 = mg/l.
8. Ūdens pH noteikšana. Laucesas upes ūdens pH tika noteikts ar HACH firmas pH-metru. Metode pamatojas uz ūdeņraža jonu koncentrācijas mērīšanu analizējamajā ūdens paraugā ar tajā ievietota stikla elektroda palīdzību.
9. Ūdens eletrovadītspējas un izšķīdušo vielu satura analīze tika veikta, izmantojot HANNA instrumentu CND/TDS-metru. Elektrovadītspēja ir kopējo izšķīdušo sāļu mērījums ūdenī un tā tika noteikta, mērot analizējamā šķīduma elektrisko pretestību, kas rodas starp tajā ievietotājiem elektrodiem, kuros plūst strāva. Elektrisko strāvu šķīdumā pārvada tajā izšķīdušie neorganiskie sāļi, piemēram, hlorīdi, nitrāti, sulfāti, fosfāti un nātrija, kalcija, magnija, dzelzs un alumīnija joni.
10. Mg²⁺ jonu noteikšana. Mg²⁺ jonu saturs analizējamā ūdenī tika noteikts kā starpība starp kopējo ūdens cietlīu un kalciju jonu saturu.
11. Cl^- jonu noteikšana. Hlorīdjonu saturs ūdens paraugos tika noteikts, paraugu titrējot ar sudraba nitrātu, kurš ar Cl^- joniem veido baltas mazšķīstošas sudraba hlorīda (AgCl) nogulsnes. Titrēšanas beigās analizējamā ūdens krāsa mainās no dzeltenas zu sārti brūnu.
12. Kopēja Si satura noteikšana. Metode balstās zu silicija savienojumu īpašību skābā vidē veidot amonija molibdātu dzeltenas krāsas kompleksu savienojumu heteropoliskābi. Traucē liela ūdens krāsainība.
13. Kopēja Fe satura noteikšana. Izmantotā metode pamatojas zu trīsvērtīgās dzelzs īpašību skābā vidē ar rodanīdjoniem veidot sarkanas krāsas dzelzs rodanīdu. Krāsas intensitāte ir atkarīga no dzelzs koncentrācijas ūdenī.
14. Amonija (NH₄⁺) noteikšana. Amonija slāpekļa saturs ūdens paraugos tika noteikts, lietojot Neslera reaģentu, kurš ar nelieliem amonija daudzumiem veido merkuramonija jodīta savienojumus dzeltenā vai brūngani sarkanā krāsā. Lielāki amonjaka daudzumi dod brūngani sarkanas nogulsnes.
15. Ūdens krāsainības noteikšana. Analizējamā ūdens parauga krāsainību (pēc PtCo skalas), kura ir atkarīga no ūdenī izšķīdušo un suspendēto vielu satura, tika noteikta, fotometriski mērot parauga optisko blīvumu pie viļņu garuma 455 nm.

Ūdeņu bioloģiskās kontroles metodes

Bioloģiskās ūdeņu kontroles metodes iedalāmas divās grupās: ekoloģiskās metodes (aprakstoši analītiskās metodes brīvā dabā) un fizioloģiskās metodes (eksperimentāli ekoloģiskās metodes speciālās laboratorijās) [15].

Ekoloģisko metožu pamatā ir atziņa, ka organismu daudzveidība un skaits, to sastāvs biocenozēs atbilst kopējai ekoloģiskajai situācijai ūdeņos un vienlaikus atspoguļo arī ūdens fizikāli ķīmiskās īpašības un kvalitāti. Ekoloģisko metožu priekšrocības salīdzinājumā ar ķīmisko un fizioloģisko metodi ir šādas: [15].

• dzīvie organismi ir ļoti jutīgi pret vides izmaiņām, sevišķi pret piesārņojumu, un pat pēc tam, kad netīrā ūdens vilnis upē jau aizplūdis un to nevar konstatēt ar ķīmiskām metodēm, dzīvie organismi uzrāda šī piesārņojuma paliekošo efektu upē;
• organismi dzīves laikā pakļauti atšķirīgām ūdens kvalitātes ietekmēm un tāpēc uzrāda kopējo ietekmju paliekošo efektu;
• tās uzrāda ilgstošu caurmēra ekoloģisko situāciju, nevis tikai stāvokli analīzes brīdī;
• tās ir lētākas un ātrāk veicamas nekā ķīmiskā vai fizioloģiskā analīze.

Ekoloģisko metožu galvenais trūkums – nav iespējams dot konkrētu slēdzienu par ūdens piesārņojuma apjomu, par piesārņojošo vielu veidu un daudzumu.

Praktiskajā darbā lielākā uzmanība tiks pievērsta upes augiem. Ūdensaugu noteikšanai es izmantoju "Ūdensaugu noteicēja atslēgu". Sākot nepazīstama auga izpēti, vispirms noskaidro auga novietojumu upē: lapas pilnībā vai daļēji iegrimušas ūdenī, augu lapas un stumbrs paceļas virs ūdens virsmas, viss augs (stumbrs un lapas) ir peldošs, saknēm brīvi karājoties ūdenī (sk. 9. attēlu) [31].

11. att. Noteicējs augiem ar lapām un stumbriem, kas paceļas virs ūdens

Upes tīrības pakāpes noteikšana pēc saprobitātes

Saprobitāte – tā ir ūdeņu piesārņotība ar viegli pūstošām organiskajām vielām. Atrastie ūdensaugi Laucesas upē – tie ir saprobitātes indikatororganismi, kas pielāgojušies dzīvei noteiktos organiskā piesārņojuma apstākļos.

Šī metode balstās uz to, ka katram upes kvalitātes līmenim ir dota sava skaitliskā vērtība – saprobitātes indekss (S), tāpat arī katram ūdens organismam atkarībā no tā, vai tas dzīvo tīros vai netīros ūdeņos, ir dota sava vērtība - sugas saprobitātes indekss (Si). Katram saprobitātes indeksam atbilst saprobitātes pakāpe. Saprobitātes indeksa aprēķināšanas formula:   ,

S – saprobitātes indekss;

S_i - katras sugas saprobitātes indekss;

H - sugas skaita klase.

Praktiski to izdarīju, izmantojot 7. tabulas datus, kura satur katras sugas saprobitātes indeksus un 8. tabulas datus, ar kuru palīdzību var noteikt sugas skaita klases H vērtības. (28,29).

7. tabula. Sugas saprobitātes indeksu tabula

. tabula. Ūdensaugu skaita klases [33]

Pēc organiskā piesārņojuma pakāpes tekošus ūdeņus iedala 8 klasēs, kuras izsaka ar saprobitātes indeksu (S) (sk. 9. tabulu).

9. tabula. Upes kvalitātes tīrības pakāpe

Izmantojot 9. tabulas datus, var noteikt upes ūdens piesārņojuma novērtējumu.

Pētījuma rezultāti

Saimnieciskā darbība Laucesas upes sateces baseinā

Upes pēc sava stāvokļa ir atšķirīgas pat dabiskos, cilvēka neietekmētos apstākļos. Saimnieciskās darbības ietekmē šīs atšķirības var vai nu padarīt sarežģītākas, vai ari vienkāršot.

Viens no šīs darba uzstādītajiem uzdevumiem ir – apskatīt saimniecisko darbību Laucesas upes sateces baseinā un noskaidrot tās ietekmi uz šis upes ūdens kvalitāti. Upes baseins ietver Daugavpils centra teritoriju pie ietekas un četrus pagastus (Laucesas, Kalkūnes, Demenes un Medumu pagasti) virzienā uz Lietuvas robežu pie iztekas.

Esmu apskatījusi upes sateces baseina teritorijā esošo un plānoto saimniecisko darbību, analizējot minēto pagastu teritorijas plānojumus, lai varētu atbildēt uz nostādīto jautājumu. Teritorijas plānojums rada priekšnoteikumus pagasta teritorijas izmantošanai, dabas resursu apsaimniekošanai un dabas vērtību saglabāšanai, tāpēc veikt to analīzi bija svarīgi. Lai savāktu nepieciešamo informāciju, esmu apmeklējusi augstāk minētās pagasta pašvaldības, ka arī veikusi ģeotelpisko datu analīzi, tas ir LR satelītkartes M 1:5 0 0, topogrāfiskās kartes M 1:5 0 0-1:1 0 0, pagastu aizsargjoslu kartes, Latvijas ģeoloģiskās kartes M 1:2 0 00 analīzi un tās savstarpējo saistību un ietekmju novērtēšanai, kā arī strādāju ar karšu izdevniecības „Jāņa sēta” interaktīvo karšu sistēmu „JS Latvija 3”. Tā ir Latvijā vienīgā daudzfunkcionālā programma ar tik apjomīgu un kvalitatīvu kartogrāfisko materiālu, kas dod iespēju strādāt ar elektroniskām GPS kartēm.

Medumu pagasta teritorija

Upes garums pagasta teritorijā ir 9990 m, tajā skaitā 2175 m Laucesa ir robežupe. (sk. 3. pielikuma 13. attēlu). Pie iztekas Laucesas upes abos krastos ir pļavas, kuri tiek izmantoti kā ganības, bet 5889 m upes garumā, no Ozolaines ciema līdz Līkaistilts, tā tek caur mežiem.

Apskatāmajā teritorijā ainaviskus skatus tūristu un atpūtnieku apskatei, fotografēšanai un citām aktivitātēm dabā nodrošina Laucesas senleja,  Medumu ezeraine u.c. Nogāžu slīpums būtiski ietekmē saimniecisko darbību un nosaka iespēju norisināties erozijas procesiem ar dažādu intensitāti lielākajā Medumu pagasta teritorijas daļā, pie kam sevišķi apdraudētas ir Laucesas senlejas nogāzes.

Medumu pagasta meži aizņem 41% no pagasta teritorijas, pie kam mazāk apmežotas bieži vien ir Laucesas senlejas un paguru nogāzes, tātad vienlaidus veģetācijas segas trūkums veicina erozijas procesu norisi. Medumu pagastā fluviālie procesi sevišķi spilgti izpaužas Laucesas senlejā, kur veidojas nestabili krasta posmi un notiek meandrēšana. Tāpēc pagasta teritorijas plānojumā būtu jāņem vērā, ka saimnieciskā darbība nav jāizvērš Laucesas upes ieleju nogāzēs, palienēs un upju gultnes līkumojošajos (meandrējošajos) posmos. Līdz ar ūdens līmeņa celšanos Daugavā, tiek apgrūtināta Laucesas notece un tās ieleja applūst. Laucesas upes ūdens kvalitāte atbilst piesārņotu ūdeņu kvalitātei. Jāatzīmē arī, ka negatīvas demogrāfiskas tendences un iedzīvotāju skaita samazināšanās, kā arī lauksaimniecības lejupslīde kopumā rada priekšnoteikumus upju pašattīrīšanās procesu intensifikācijai un ūdeņu kvalitātes pieaugumam [22].

Medumu pagasta teritorijā Laucesas upei ir noteikta 100 m plata aizsargjosla katrā krastā, jo tā ietilpst  25 – 100 kilometru garas ūdensteces kategorijā lauku apvidos. Savukārt Pakrāces un Kumpotas upēm noteikts aizsargjoslu platums 50 m katrā krastā, jo tās ietilpst 25 kilometru garas ūdensteces kategorijā lauku apvidos . Šmelines (Laucesas) ezeram, kas ir 186 ha liela ūdenstilpe noteikta 300 m plata josla. Savukārt ap kapsētam, kuras ir septiņas Medumu pagasta teritorijā ir noteiktas 300 m platas aizsargjoslas.

Medumu pagastā teritorija atrodas daudz saimniecību, kas varētu ietekmēt upes ūdens kvalitāti. Lielākie no tām ir: z/s „Vitiņi” (šķirnes lopu audzēšana), pienu lopkopības „Laime” un „Birznieki”, graudu pārstrādes uzņēmums „Ilarus” (ražo putraimus, spēkbarību un citu lopbarību). Labības pārstrādes uzņēmumi ražo miltus un kombinēto lopbarību. Dzirnavas ir bijušie valsts uzņēmumi, kas tagad privatizēti. Izveidoti jauni nelieli pārstrādes uzņēmumi, kas ražo kombinēto lopbarību [32].

Latvijas-Lietuvas pierobežā dominējošā ir atlantisko gaisa masu DR-R pārnese. Tas nozīme, ka liela daļa piesārņojošo vielu aerosolu, gāzu un putekļu veida nonāk pagasta teritorijā no lielākajiem šī reģiona gaisu piesārņojošiem objektiem Daugavpilī.

Ignalinas atomelektrostacija un topošā radioaktīvo atkritumu glabātuve Galilaukē vai Demenes pagasta teritorijā ir uzņēmumi ar iespējamo negatīvo pārrobežu ietekmi uz Medumu pagastu, jo visa pagasta teritorija ietilpst 30 km zonā [22]. 

Saskaņā ar Medumu pagasta teritoriālo plānu pagasta lielākās piesārņotās vietas ir joslas gar autoceļiem, nefunkcionējošas fermas bijušās kolhozu minerālmēslu un ķimikāliju noliktavas, degvielas uzpildes stacijas un glabātuves. Manuprāt, Medumu pagasta pašvaldībai savā administratīvajā teritorijā būtu jāizstrādā piesārņoto un potenciāli piesārņoto vietu monitoringa programmu, jāveic potenciāli piesārņoto vietu apzināšanu un jāpiesaista līdzekļus piesārņojuma rakstura un līmeņa izpētei. Gadījumā, ja tiks konstatēts, ka piesārņojums pārsniedz max. pieļaujamās normas, izstrādāt sanācijas programmu un veikt piesārņoto vietu sanācijas darbus.

Pagasta teritorijas plānojumā plānotās (atļautās) teritorijas zonējumā nav paredzēts jaunu ražošanas teritoriju izveidošana. Esošo ražošanas objektu darbības raksturs (lauksaimnieciskā ražošana – graudkopība un lopkopība; mehāniskās darbnīcas, kokapstrādes darbnīcas) neradīs pārrobežu ietekmi.

Piesaistot tiešās ārvalstu investīcijas no ES uzņēmumiem, kas tirgo lopbarības piedevas, ir modernizēts aprīkojums un uzlabotas tehnoloģijas. Tajā pašā laikā pagasta viensētām nav sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtu, ka arī kanalizācijas.

Virszemes ūdeņu kvalitāti negatīvi ietekmējošie faktori, kurus nepieciešams minimizēt teritorijas plānojuma realizācijas gaitā:

• Aizsargjoslu likuma prasību neievērošana;
• neattīrītu vai daļēji attīrītu sadzīves notekūdeņu novadīšana ūdenstecēs un ūdenstilpēs no lielciema, vidējciema, skrajciemiem, mazciemiem un viensētām (kopā pagastā ir 1 notekūdeņu novadīšanas vietas virszemes ūdens);
• fekālais piesārņojums no viensētās esošajām sausajām tualetēm un lopu kūtīm piesārņo gruntsūdeņus, bet ar virszemes un pazemes noteci nonākot ūdenstecēs un ūdenstilpēs veicina to ūdens kvalitātes pasliktināšanos un eitrofikāciju;
• strauja ūdens ekosistēmu degradācija un vides stāvokļa pasliktināšanās biogēnu (P, N) apjoma pieauguma rezultātā, kā indikators tam ir regulāra ūdens „ziedēšana” vasaras otrajā pusē;
• atsevišķu ūdenstilpju un ūdensteču piekrastes pārekspluatācija rekreatīviem mērķiem un pieaugošā antropogēnā noslodze (zemsedzes nomīdīšana, biotopu degradācija, piesārņojums u.t.t.);
• publisko ezeru piem. Lielā un Mazā Kumpinišķu ezeru., zivju resursu pārekspluatācija – tāpēc pašvaldībai ir nepieciešams izstrādāt individuālos ezeru ekspluatācijas noteikumus, bet sadarbībā ar Daugavpils reģionālo vides pārvaldi stingrāk vērsties pret nelegālo zveju [22].

Demenes pagasta teritorija

Kaut arī upe netek Demenes pagasta teritorijā, šim pagastam arī tika veltīta liela uzmanība, jo tas ietilpst upes baseinā apgabalā un pagasta teritorijā tek lielāka Laucesas upes pieteka Kumpota un Jaņupīte.

Šajā pagasta teritorijā gruntsūdeņu un pazemes ūdeņu kvalitāti būtiski var pasliktināt esošās izgāztuves, no kurām daļa pašlaik darbojas, bet pārējās slēgtas un ir dažādās rekultivācijas stadijās. Lielākā izgāztuve, kur tiek deponēts vairāk kā 1 0 m³ atkritumu gadā, ir Daugavpils pilsētas SIA „Eko Latgale” sadzīves atkritumu poligons „Šakalīšķi”. Kopējā atkritumu poligona teritorija ir ap 28 ha platībā un tā izmantošana tiek plānota vismaz uz 20 gadiem. Tāja apglabājamais atkritumu apjoms tiek vērtēts aptuveni 2.4 miljoni m³. Pagasts ir ieinteresēts atkritumu poligona tālākā attīstībā un pilnveidošanā, jo tas ir viens no pašvaldības finansu līdzekļu avotiem. Taču ir jādomā par apkārtējās vides aizsardzības jautājumiem izgāztuves darbības laikā [19].

No esošā poligona teritorijas gadā rodas aptuveni 10 800 m³ netīra ūdens (infiltrāts un piesārņotie virszemes noteces ūdeņi kopā). Infiltrāta saturs nav raksturīgs izgāztuvēm, kur tiek apglabāti sadzīves atkritumi, un to šajā izgāztuvē nosaka, galvenokārt, kaprolaktāma atkritumi, kas ieglabāti atkritumu slāņa apakšējā daļā.

Demenes pagastā esošais poligons „Šakalīšķi” atrodas Kumpotas upes baseinā. Šīs teritorijas augstuma atzīmes svārstās no 137,70 līdz 160,0 m. Virszemes notece no teritorijas pa meliorācijas grāvjiem tiek novirzīta uz Kumpotas upi. Meliorācija grāvja ieplūdes vietā Kumpotas upes vidējās atzīmes ir 124,60 m, kas ir par 13,1 m zemākas par poligona teritorijas zemāko atzīmi. Tās nozīme, kā teritorijas applūšana no Kumpotes upes puses ir izslēgta. Tomēr teritorijas applūšana skaidrojama ar neefektīvu meliorācijas sistēmu. Tāpat applūšanas draudus rada bieži sastopamie bebru aizsprosti [19].

Virszemes piesārņota ūdens notece no poligona teritorijas ietek Kumpotas upē. Pēc 1993.-1997. gadu upju bioloģiskās kvalitātes monitoringa datiem un saprobitātes pakāpes datiem Kumpotas upe ir vāji piesārņota. Virszemes ūdeņi no izgāztuves ir relatīvi vāji piesārņoti un attīrīti netiek. Virszemes noteces uztveršanas un novadīšanas sistēma, izgāztuvē un tai apkārtējā teritorijā iekļauj apvadgrāvjus un gar izgāztuves dienvidu nomali tekošo strautu. Kopēja virszemes ūdeņu plūsta no šīs teritorijas tek 850 m līdz Kumpotas upei, tālāk 8,5 km līdz Laucesas upei un 12 km līdz Daugavai [19].

Ņemot vērā to, ka virszemes notece no esošās izgāztuves un infiltrāts, kas regulāri nonāk virszemes ūdens objektos, netiek attīrīti, ir novērojama vāja Kumpotas upes piesārņošanās. Kopējais piesārņotās teritorijas laukums – 58 ha, piesārņotā ūdens apjoms – 45 0 0 m³. Ņemot vērā infiltrāta un piesārņoto virszemes noteces ūdeņu apjomu no izgāztuves, tas sastāda 10800 m³/gadā [19].

Apvādgrāvja notekūdeņu piesārņojumu veido gan ūdeņi, kas plūst grāvī no izgāztuvē deponētajiem atkritumiem, gan arī filtrāts no sēddīķa. Infiltrāts, galvenokārt, nosaka NH4 (66,2 mg/l), N kopēja (69,9 mg/ l) un Cl (līdz 198 mg/l) anomāli augsto koncentrāciju. Ievērojami paaugstināti ir BSp5 (140 mg O2/l) un ĶSP (307 mg O2/l) lielumi, kā arī atsevišķu smago metālu (Cr līdz 50,4 mg/l ) un naftas produktu saturs [19].

Pēc Daugavas baseina upju klasifikatora Kumpota ir lāšveidīgo zivju upe. Tāpēc ņemot vērā Kumpotas upes (un tālāk Lauceses upes) statusu kā lāšveidīgo zivju upi ar īpašiem ūdens kvalitātes radītājiem, virszemes ūdeņu novadīšanu un infiltrāta attīrīšanu no perspektīvā poligona jāsāk no poligona ekspluatācijas sākumposmā.

Esošajā izgāztuvē steidzami nepieciešama situācijas uzlabošana ar infiltrāta attīrīšanu un sēddīķa apsaimniekošana, lai novērstu infiltrāta ar anomāli augstu piesārņojošo vielu koncentrāciju noplūdi apvādgrāvji un tālāk novadīšanu uz virszemes objektiem. Tātad Demenes pagastā poligons stipri ietekmē Kumpotas upes, kā arī Laucesas upes ekoloģisko kvalitāti

Ka arī Demenes pagastā ir sekojoši uzņēmumi, kas varētu ietekmēt uz upes sateces baseina ūdens kvalitāti: SIA firma “Antaris” (veikals), SIA “Rital D” (gaļas pārstrādes cehs), SV Kover (zarnu pārstrādes cehs). Pašvaldībā ir aptuveni 165 zemnieku saimniecības no tām kā lielākās var minēt: z/s “Burtnieki”– 102 ha zemes, z/s “Noras”– 194 ha zemes, z/s “Mintauti”– 131 ha zemes, z/s “Bar”– 113 ha zemes, z/s “Ābeles”– 192 ha zemes, z/s “Skirnas”– 44 ha zemes, z/s “Smiltāji”– 47 ha zemes, z/s “Gaismas”– 66 ha zemes. Gandrīz visas saimniecības iesaistītas augkopības vai lopkopības nozarēs [32].

Potenciālus piesārņojuma draudus varētu radīt arī patvaļīga atkritumu izgāšana mežos un kādreizējos smilts un grants karjeros. Jau pašlaik tā ir visai raksturīga piepagastas mežu problēma.

Demenes pagasta teritorijā nav lielu rūpniecības objektu, kuri radītu draudus atmosfēras un augsnes piesārņošanai. Kā lielākais gaisa piesārņotājs ir Demenes pagasta katlu māja, kuras darbības rezultātā atmosfēras kaitīgo vielu izmeši sastāda 50 t gadā (tas ir sēra dioksīds, oglekļa dioksīds, slāpekļa dioksīds u.c. daļiņas). Patreiz nav nopietnu atmosfēras piesārņotāju, ka arī potenciālu. Viena no būtiskām vides problēmām Demenes pagastam ir ūdens aizsardzības problēma. Pagastā ir 2 bioloģiskās attīrīšanas iekārtas (Demenē un Līdumniekos ), kuras darbības rezultātā samazinās piesārņotu notekūdeņu bez attīrīšanas iesūcināšana augsnē un ievadīšana ūdenstecēs [21].

Kalkūnes un Laucesas pagastu teritorija

Upe tek pa Kalkūnes un Laucesas pagastu teritoriju robežām 8891 m garumā (sk. 3. pielikuma 14. attēlu).

Šajā posmā upes labajā krastā no iztekas (Laucesas pagasta teritorija) pļavas mijas ar mežā esošiem purviem, bet attālinoties no upes dominē lauksaimniecības zeme. Savukārt, kreisajā krastā (Kalkūnes pagasta teritorija) atrodas dārzkopības sabiedrības. Lielākie no tām ir Birkineļu dārziņi, Celtnieks, Daugava, Mičurinietis un Varavīksne. Tajā paša laikā Kalkūnes pagastā atrodas daudz saimniecību, kas nodarbojas lopkopības un augkopības nozarēs. Lielākie no tām ir: z/s „Zemdegas” (lopkopības un augkopības nozare), z/s „Bērzkalni” (augkopības nozare), z/s „Dzintari” (augkopības nozare), z/s „Samsonovka” (lopkopības nozare), SIA „Palada”(alkoholisko dzērienu ražošana) un SIA „Žabo”(gaļas pārstrāde) [32].

Šķērsot dzelzceļa līnijas abu pagastu robežās, upe tek tikai Laucesas pagasta teritoriju 6622 m garumā līdz Daugavpils pilsētas robežai. Upe stipri meandrē. Tā tek gan purvainos apvidos, kur zeme netiek arta, gan pļavās. Ūdens sateces baseina apgabalā atrodas dārzkopības sabiedrība Laucese. Tās zeme lietota mazdārziņiem un augļu dārziem.

Kalkūnu pagasta teritoriālplānojumā ir noteiktas prasības zemes atļautai izmantošanai blakus katram ūdensobjektam. Kā arī ir noteikti aizliegumi saimnieciskajai darbībai, jaunu objektu būvniecībai Laucesas upes palienē, virspalu terasē un upes gultnes līkumojošos posmos tuvumā, lai nepasliktinātu ūdens kvalitāti. Saskaņā ar MK noteikumiem Nr. 27 „Noteikumi par upēm (upju posmiem), uz kurām zivju resursu aizsardzības nolūkā aizliegts būvēt un atjaunot hidroelektrostāciju aizsprostus un veidot jebkādus mehāniskus šķēršļus” (15.01.2002.), uz Laucesas turpmāk ir aizliegts hidroelektrostāciju būve [23].

Varam secināt, ka zemes lietojuma veids ir lauksaimniecība, jo atrašanās Daugavpils tuvumā veicina dārzeņu audzēšanu tirgus vajadzībām. Ar to, galvenokārt, nodarbojas Lausesas pagasta iedzīvotāji. Tiek audzēti augļu koku stādi. Šīs pagasta teritorijā atrodas lielferma P/S „Daugavpils Putni” kuras putnu vienību skaits vienāds ar 132 300) un SIA „Kļuks” (gaļas pārstrādes kūpināšanas cehs). Visi šie uzņēmumi var ietekmēt Laucesas upes ķīmisko sastāvu.

Daugavpils pilsētas teritorija

Laucesas aptuvenais garums no Laucesas pagasta administratīvās teritorijas robežas līdz ietekas vietas Daugavā ir 4400m (sk. 3. pielikuma 15. attēlu).

Pirmie 3 km no pagasta robežas upe tek pļavās. Upe visā garumā stipri meandrē – lejtecē palie­ņu pļavas. Zemes lietojuma veids šīs teritorijas upes sateces baseinā ir lauksaimniecība. Lielākā šo pļavu daļa jau sen netiek arta – gan tādēļ, ka pļavas pavasaru palos tiek applūdināta; tās arī netiek mēslotas. Abos gadījumos šajās vietās ir pavisam neliels sugu skaits. Šīs pļavas var klasificēt kā mēreni auglīgas pļavas vietās ar mainīgu mitruma režīmu. Tās pavasaros un lietainā laikā ir bagātīgi mitras, bet vasarā var izžūt pavisam sausas.

Pēdējie 800 m upe tek caur apdzīvotu teritoriju – Grīvu. Šajā posmā upe ietverta dambjos, lai neapplūstu apbūves Grīvā. Zeme apkārt upei ietilpst upes aizsargjoslā. Aizsargjoslu likumā paskaidrots, ka ūdenstilpju un ūdensteču aizsargjoslas tiek noteiktas, lai samazinātu piesārņojuma negatīvo ietekmi uz ūdens ekosistēmām, novērstu erozijas procesu attīstību, kā arī saglabātu apvidum raksturīgo ainavu. Blīvi apdzīvotās vietās aizsargjoslas platums tiek noteikts saskaņā ar teritoriālplānošanu regulējošiem normatīvajiem aktiem, bet ne mazāk kā 20 metrus plata josla katrā krastā. Sakarā ar to šī zeme netiek izmantota apbūvei un lauksaimniecībai.

Analizējot Daugavpils pilsētas teritorijas plānojumu, virszemes ūdeņi tiek izmantoti  ūdens ieguvei, notekūdeņu novadīšanai un rekreācijai. Šodien pilsētas dabiskais hidrogrāfiskais tīkls sastāv apmēram no 25 elementiem, ieskaitot lielus, mazus ezerus, Daugavu, mazas upes, strautiņus un meliorācijas kanālu sistēmu. Tikai Daugavai un Laucesei ir atklāta tipa ieleja, kas ir vērtīgs ekoloģiskais, ainaviskais un rekreācijas elements pilsētā. Mazas upes ir daļēji kanalizētas un zaudējušas savu dabisko īpatnību, ka arī to ainaviska un rekreācijas vērtība gandrīz nav izmantota (Melnička, Melnupīte, Laucese, Šunupīte). Dabiska hidrotīkla izmantošana notekūdeņu novadīšanai ietekmē ekosistēmu. Bieži tiek izmantota mazo upju kanalizācija, pakāpeniski pārvēršot to inženierelementos. Ūdens ieguves apjomi no virszemes avotiem krietni samazinājušies [20].

Riska teritorijas plūdu laikā nosaka Daugavas un Lauceses upju ūdeņi, kas applūdina ievērojamas teritorijas. Līdz ar to šis teritorijas nav izmantojamas apbūvei un pieprasa īpašu inženiertehnisko sagatavošanu. Ūdens plūdu apdraudētas teritorijas ir Lauceses upes abas puses izvietotas zemienes, kuras rietumos norobežo Lauceses un Komunāla ielas, bet austrumos – Aiviekstes un Brjanskas ielas. Applūstoša teritorija nav apbūvēta. Īpašu bīstamību rada Grīvas kāpu applūšana. Plānojums piedāvā (ilgtermiņa programma) ierobežot applūstošo Lauceses upes teritoriju, uzbūvējot aizsargdambi Lauceses upes abas puses, atstājot neskartu likumoto un gleznaino upes krastu līniju. Novadot melioratīvajās sistēmas lieko gruntsūdeni, ierobežotas teritorijas perspektīvā varētu uzbērt un izmantot būvniecībai [20].

Secinājumi

Analizējot no pašvaldībām saņemto informāciju, varam secināt, ka attālinoties no Daugavpils pilsētas iedzīvotāju apdzīvojuma blīvums samazinās. Pārsvarā esošās zemes lietošanas mērķis ir lauksaimniecība un rūpniecība. Upes ūdens sateces baseinā vairāk kā puse no lauksaimniecībā izmantojamās zemes ir palīgsaimniecības un piemājas zemes gabali. 70% no kopējā zemnieku skaita nodarbojas ar naturālo saimniekošanu, un tikai 30% ražo pārdošanai tirgū. Zemnieku saimniecības izmanto tikai daļu no lauksaimniecībā izmantojamās zemes. Tikai 5% no zemniekiem, kas apstrādā 25% no lauksaimniecībā izmantojamās zemes un izmanto bijušo valsts saimniecību bāzi, nodarbojas ar uzņēmējdarbību un spēj nopelnīt naudu, lai ieguldītu to lauksaimniecības attīstībā.

Virszemes ūdeņu kvalitāti ietekmē piesārņojošo organisko vielu iekļūšana ūdenstecēs un ūdenstilpēs no notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, kūtīm un fermām (arī likvidētām, jo turpinās augsnē akumulētā organiskā piesārņojuma, slāpekļa un fosfora ieskalošana), virszemes un pazemes notece no lauksaimniecības zemēm (lauksaimniecībā izmantojamo ķimikāliju piesārņojums) un autoceļiem (smago metālu, smērvielu un degvielas piesārņojums).

Latvijas upju kopējās gada noteces (apmēram 34.7 km³) tikai 44% veidojas Latvijas teritorijā, bet 56% nāk no Lietuvas, Baltkrievijas un Krievijas kopā ar šo valstu radīto un upēs novadīto piesārņojumu. Arī caur pagastiem tekošā Laucesa plūst no Lietuvas, kur no Zarasiem nepietiekami attīrīti notekūdeņi nonāk Zarasu ezerā, pēc tam pa Nikajas un Laukesas upītēm Smelines ezerā, bet no turienes Laucesā, respektīvi ūdens vides kvalitāte Laucesā, kura lielā mērā atkarīga no tā, vai tiks panākta vienošanās ar Zarasu pašvaldību (Lietuvas Republika) par piesārņojuma samazināšanu.

Lielākā daļa ciematu iedzīvotāji, kuri neizmanto centralizētos pakalpojumus, notekūdeņus novada septiskajās tvertnēs vai izsmeļamās bedrēs, vai arī bez attīrīšanas tos izvada vidē. Tā kā šo sistēmu izbūve un izmantošana netiek stingri kontrolēta, notiek virszemes un arī pazemes ūdeņu piesārņošana ar neattīrītiem notekūdeņiem.

Minētais fakts rada draudus to cilvēku veselībai, kuri sadzīves vajadzībām izmanto gruntsūdeņus, jo fekālais piesārņojums no viensētās esošajām sausajām tualetēm un lopu kūtīm, kā arī sadzīves notekūdeņi (galvenokārt sintētiskie mazgāšanas līdzekļi un pārtikas atkritumi) no viensētām piesārņo gruntsūdeņus, kuri ar pazemes noteci nonāk akās.

Gaļas produkciju ražo liels skaits mazu neefektīvu lopkautuvju un pārstrādes cehu, un neviens no tiem neatbilst ES higiēnas noteikumiem.

Apsekojot upi dabā tika veikti lauka pētījumi - apskatāmās teritorijas un potenciālo vides problēmu apsekošana un situ (uz vietas), kā arī izmantojot kartogrāfisko materiālu tika noskaidrots, ka kopumā aizsargjoslu likums Laucesai tiek ievērots. Pēc aizsargjoslu likuma Laucesas upes nedrīkst apbūvēt vai pakļaut jebkurai citai saimnieciskajai darbībai ne mazāk kā 100 metrus plata josla katrā krastā. Vienīgais izņēmums ir tajās vietās, kur upe tek cauri apdzīvotam teritorijām. Tas ir Daugavpils pilsētas Grīvas mikrorajonā un Kalkūnes pagasta dārzkopību sabiedrību teritorijās, kur apbūve ir maksimāli blīva ap 10 metriem upes abos krastos.

Lai sasniegtu labu virszemes ūdeņu ekoloģisko stāvokli, teritorijas plānojumā ir noteikti vairāki pasākumi, piesārņojuma izkliedes samazināšanai un potenciālo piesārņoto vietu likvidēšanai. Plānots samazināt virszemes ūdeņu piesārņojumu no punktveida piesārņojuma avotiem: sadzīves atkritumu izgāztuvēm, komunālo notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, notekūdeņu dūņu uzglabāšanas vietām un no  bijušam un esošajām lielfermām. Samazināt izkliedēto virszemes ūdeņu piesārņojumu no lauksaimniecības un no difūzā piesārņojuma avotiem (vasarnīcas, mazdārziņi, tūrisma objekti), nodrošinot ūdensteču un ūdenstilpju aizsargjoslu funkcionēšanu.

Tomēr jāatzīmē, ka pagaidām nav pieejama detalizēta informācija par piesārņojošo vielu noteces apjomu no izgāztuvēm, kas atrodas objekta sateces baseina teritorijā, līdz ar to nav precīzi nosakāma to ietekme uz tuvumā esošo ūdeņu kvalitāti.

Laucesas upes ūdens ķīmiskās analīzes rezultāti

Ūdens paraugi tika ņemtas no 5 upes posmiem: upes iztekas vietā, pie Līkaistilta, pie Lenderņas, laukos 1 km no Kalkūniem, pie ietekas Daugava (sk. 6. tabulu).

2005. gada ziemas un vasaras laikā tika veikti upes apsekojumi, ievācot 8 ūdens paraugus (3 ziemā un 5 vasarā).

Ziemas laikā paraugu ievākšanas diena bija 2005. gada 17. janvāris un laiks intervālā no 14:00 līdz 16:00. Šajā dienā nebija nokrišņu, tāpēc hidrometeoroloģisko apstākļu ietekmi uz upju ūdeņu sastāvu paraugu ievākšanas laikā var uzskatīt par nenozīmīgu. Ziemas laikā iegūto ūdens ķīmisko analīžu rezultāti apkopoti 10. tabulā. Sakarā ar to, ka ziemas ūdens paraugu ķīmiskā analīze tika veikta pirmo reizi (mērķis - iemācīties pielietot ķīmiskas metodes ūdens sastāvu noteikšanā un apkopot rezultātus tabulā), nebija aprēķināti pH, EVS, TDS un krāsainības rādītāju vērtības.

10. tabula. Ūdens ķīmiskas analīzes rezultāti (2005. gada 17. janvāris)

Vasaras laikā paraugu ievākšanas diena bija 2005. gada 28. augusts un laiks intervālā no 15:00 līdz 18:00. Šajā dienā arī nebija nokrišņu, tāpēc hidrometeoroloģisko apstākļu ietekmi uz upju ūdeņu sastāvu paraugu ievākšanas laikā var uzskatīt par nenozīmīgu. Vasaras laikā iegūto ūdens ķīmisko analīžu rezultāti apkopoti 11. tabulā.

11. tabula. Ūdens ķīmiskas analīzes rezultāti (2005. gada 28. augusts)

Summējot konkrētās sezonas noteiktā rādītāja vērtības katrā posmā (summējot katrās sezonas tabulas rādītāja vērtības pa horizontāli) un dalot uz posmu skaitu, esmu ieguvusi noteiktās sezonas katrā rādītāja vidējo vērtību upē un ievietoju tās 12. tabulā.

12. tabula. Ūdens ķīmiskas analīzes rezultāti

Ņemot vērā 12. tabulas rezultātus, esmu konstatējusi, kā:

Fosfātu saturs ziemas laikā upē bija vidēji 0,043, vasarā - 0,037 mg/l, tas skaidrots ar to, ka fosfātu jonu saturs upē ir mazāks veģetācijas periodā. Vasarā zemākais bija pie iztekas (0,028 mg/l), bet augstākais pie ietekas (0,043 mg/l). Laucesas upē fosfātu vidējais saturs abās sezonās nepārsniedz 0.05 mg/1 (sk. 1.2.3. darba sadaļu).

Sulfātu saturs ziemas laikā upē bija vidēji 21,666 mg/l, vasarā – 16,600. Vasaras laikā tas saturs Laucesas upes ūdenī bija intervālā no 15 līdz 18 mg/l, zemākais pie Līkaistilta (15 mg/l), bet augstākais pie ietekas (18 mg/l). Sulfātu daudzums ūdenī abās sezonās nebija īpaši augsts, tas var skaidrot ar to, ka augu un mirušo dzīvnieku skaits ir neliels un to sadalīšanās process nav intensīvs. Savukārt ziemas laikā tas saturs ūdenī bija augstāks nekā vasarā, jo sēra savienojumi nonāk ūdenī no atmosfēras, fosilajā kurināmajā (akmeņogles, naftas produkti) sadegšanas rezultātā.

Nitrītjonu saturs ziemas laikā upē bija vidēji 0,013 mg/l, vasarā – 0,011. Vasaras laikā tas saturs Laucesas upes ūdenī bija intervālā no 0,010 līdz 0,013 mg/l.

Nitrātjonu saturs ziemas laikā upē bija vidēji 2,791, vasarā – 1,644 mg/l. Ziemā tā patēriņš ir minimāls, bet lieli nitrātjonu daudzumi atbrīvojas, sadaloties organiskajām vielām. Savukārt vasarā zemākais bija pie iztekas (1,301 mg/l), bet augstākais pie Lenderņas (2,301 mg/l). Šajā vietā nitrātjonu koncentrācija mazliet paaugstināta un tās saistās ar piesārņojošo vielu ieplūdi, it īpaši ar notekūdeņiem no laukiem (minerālmēsli, organiskais mēslojums).

Ūdens kopējā cietības ziemas laikā upē bija vidēji ap 5,220 mg*ekv/l, bet vasarā – 4,067 mg*ekv/l. Vasaras laikā zemākā bija pie iztekas (3,703 mg*ekv/l), bet augstākā - laukos pie Kalkūniem (4,420 mg* ekv/l).

Vidējais upju kalcija jonu saturs ziemas laikā bija 54,745 mg/l, vasarā – 45,312. Tas ir skaidrojams ar to, ka ziemas laikā pieaug pazemes ūdeņu pieplūde, savukārt vasaras laikā dominē virszemes notece un sakarā ar to ūdeņu mineralizācija samazinās. Vasaras laikā zemākais bija pie iztekas – 44,022 mg/l, bet augstākais novērojās ietekas vietā – 46,915. Redzam, ka ūdens paraugos ir palielināts kalcija saturs, kas savukārt ietekmē uz ūdens pH.

Laucesas upes ūdens karbonātu cietības ziemas vidējā vērtība bija 296,875 mg/l, vasarā – 237,902 mg/l. Vasaras laikā zemāka bija pie Lenderņas (213,501 mg/l), bet augstāka laukos pie Kalkūniem (268,410 mg/l).

Laucesas upes ūdens pH vērtība bija intervālā no 6,271 līdz 8,020. Augstākais ietekā - 8,020, zemākais pie Lenderņas - 6,271. Ūdens paraugos ir neitrālā reakcija. Pie Lenderņas ūdens pH samazināšanos var sekmēt purvu ūdens ieplūšanu upē.

Laucesas upes EVS vērtība bija mazākā pie iztekas (360 μS), bet lielākā pie Lenderņas un laukos pie Kalkūniem (430 μS). Tas skaidrots ar to, ka šajās vietās ietek Jāņupīte savācot virszemes ūdeņus no dažādām zemnieku saimniecībām un rūpniecības teritorijām un kā arī ūdeņi nonāk upē caur dažādiem kanāliem no zemes, kas ir intensīvi mēslotas. Vidēja EVS vērtība bija vienāda ap 398 μS un tā raksturoja Laucesas upes ūdens, kā ūdens ar apmierienošo vadītspēju.

Pēc aprēķiniem 2005. gada vasaras upes ūdens mineralizācijas vidēja vērtība bija 198 μS.

Vidējais upju magnija jonu saturs ziemas laikā bija 30,300 mg/l, vasarā – 21,649. Tas ir skaidrojams ar to, ka ziemas laikā pieaug pazemes ūdeņu pieplūde, savukārt vasaras laikā dominē virszemes notece un sakarā ar to ūdeņu mineralizācija samazinās. Vasaras laikā magnija saturs Laucesas upes ūdenī bija intervālā no 18 līdz 25 mg/l, zemākais pie iztekas un pie Lenderņas (18,011 mg/l), bet augstākais laukos pie Kalkūniem (25.510 mg/l).

Hlorīdu saturs ziemas laikā upes ūdenī bija vidēji 24,475 mg/l, vasarā – 16,689. Tas ir skaidrojams ar to, ka ziemas laikā pieaug pazemes ūdeņu pieplūde, savukārt vasaras laikā dominē virszemes notece un sakarā ar to ūdeņu mineralizācija samazinās. Vasaras laikā zemākais saturs bija iztekas vietā (14.982 mg/l), bet augstākais pie Lenderņas (18,731 mg/l).

Kopējais silicija daudzums ziemā bija vidēji 6,309 mg/l, vasarā – 4,950 mg/l. Vasaras laikā zemākais – pie iztekas (3,701 mg/l), augstākais – pie ietekas (5,845 mg/l). Palielināts silīcija saturs bija upes ūdens parauga ņemšanas vietā, kas atrodas augstienē, bet pazemināts - līdzenumā. Silīcija un silikātu satura izmaiņas (parasti ap 0,2-5 mg/1) saistāmas ar upes barošanās režīma izmaiņām, un to koncentrācija pieaug ziemas periodā (6,309 mg/l), jo ziemas laikā pieaug pazemes ūdeņu pieplūde.

Kopējā dzelzs daudzums ziemā Laucesas upes ūdenī bija vidēji 0,443 mg/l, vasarā – 0,377 mg/l. Vasaras laikā tas bija intervālā no 0,160 līdz 0,524 mg/l, zemākais pie iztekas (0,160 mg/l), bet augstākais ir ietekas vietā un laukos pie Kalkūniem (0,512 mg/l). Dzelzs saturs Laucesas upes ūdenī palielinās no iztekas uz ietekas vietu gan ziemā, gan vasarā.

Amonija jonu vidējais saturs ziemas laikā bija 0,282 mg/l, vasarā – 0,311 mg/l. Vasaras laikā zemākais pie Lenderņas (0,291 mg/l) un laukos pie Kalkūniem (0,297 mg/l), bet augstākais bija pie iztekas vietas (0,347 mg/l). Kā zināms, amonija jona satura izmaiņas raksturs ir tāds pats kā nitrītjoniem, bet satura līmenis ir ap 0 - 1 mg/l. Tas liecina par to, ka Laucesas upes ūdenī amonija jonu daudzums nav pārsniegts.

Laucesas upes ūdens krāsainība pēc PtCo skalas bija intervālā no 84 līdz 135, zemākā bija pie iztekas (84), bet augstākā pie ietekas (135).

Secinājumi

Kā jau bija teikts, fosfātu, nitrītjonu, nitrātjonu un amonija jonu koncentrācijas paaugstināšana viennozīmīgi saistāma ar piesārņojuma avotu parādīšanos. 2005. gada vasarā ievākto ūdens paraugu ķīmiskā sastāva analīze parādīja, ka slāpekļa savienojumu un fosfātu saturs Laucesas upes ūdenī ir normas robežas (sk. 1.2.3. sadaļu), un tas saturs palielinās no iztekas vietas uz ieteku. Nitrītu saturu, kas ir amonija tālākas sadalīšanās starpprodukts, acīmredzot nosaka gan tāds dabisks faktors, kā teritorijas reljefs, gan arī upes piesārņojums ar sadzīves notekūdeņiem un slāpekļa noteci no lauksaimniecības zemēm. Kā jau bija minēts iepriekš, augstākais nitrītu saturs bija pie Leņdernas un pie upes ietekas Daugavā. Tas skaidrojams ar to, ka intensīvāk lauksaimniecībā tiek izmantota tieši šī Laucesas upes sateces baseina daļā, it īpaši – Kalkūnes (dārzkopības sabiedrības, lauki) un Demenes (izgāztuves un saimniecības) pagastu zemes. Šajā baseina apgabalā pazemes un virszemes ūdeņi (Kumpota un Jaņupīte pietekas) ir vairāk piesārņoti ar nitrītiem, kas radušies, no augsnēm izskalojoties tos saturošiem minerālmēsliem.

Vidējais upju kalcija, magnija un hlorīdu jonu saturs ziemas laikā bija augstāks nekā vasarā, tas ir skaidrojams ar to, ka ziemas laikā pieaug pazemes ūdeņu pieplūde, savukārt vasaras laikā dominē virszemes notece un sakarā ar to ūdeņu mineralizācija samazinās.

Lauceses upei ir hidrogēnkarbonātu un karbonātu ūdens un tai ir taisnīgs vienādojums: HCO₃^->Ca⁺²+Mg⁺².

Laucesas upes ūdeņu analīžu rezultāti rāda, ka kalcija jonu saturs ir augstāks par magnija jonu saturu. Tas liecina par to, ka Laucesas upes ūdeņu sastāvu nosaka karbonātisko nogulumu ķīmiskā dēdēšana. Par to liecina arī to, ka sulfātu saturs visos 2005. gada janvārī un augustā ievāktajos ūdens paraugos bija zemāks par kalcija jonu saturu, t.i. galvenais kalcija avots Laucesas upē nav ģipša nogulumi, bet karbonātu nogulumi.

Laucesas upes hidrobioloģiskās analīzes rezultāti 2005. gadā

Ūdensaugu paraugi tika ņemtas no 5 upes posmiem: upes iztekas vietā, pie Līkaistilta, pie Lenderņas, laukos 1 km no Kalkūniem, pie ietekas Daugava (sk. 6. tabulu).

Iegūto ūdensaugu skaits apkopots 13. tabulā. Ūdensaugu bildes un aprakstus var apskatīt 4. pielikumā (sk. 16. - 27. attēlu).

13. tabula. Ūdensaugu skaits upes posmos (2005. gada 28. jūnijs)

Izmantojot 13. tabulas datus aprēķināju klases H un reizinājuma (Si×H) vērtības katram upes posmam, kā arī upei kopumā un ievietoju rezultātus 14. - 19. tabulās.

14. tabula. 1. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 1. posma saprobitātes indekss: S=1,891.

15. tabula. 2. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 2. posma saprobitātes indekss: S=1,750.

16. tabula. 3. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 3. posma saprobitātes indekss: S=1,700.

17. tabula. 4. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 4. posma saprobitātes indekss: S=1,840.

18. tabula. 5. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 5. posma saprobitātes indekss: S=1,725.

19. tabula. Laucesas upes saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes saprobitātes indekss: S=1,812.

Pēc saprobitātes indeksa aprēķināšanas upes posmiem un Laucesas upei, noskaidroju saprobitātes pakāpes un ievietoju tās 20. tabulā.

20. tabula. Laucesas upes saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Neskatoties uz to, kā saprobitātes indeksi atšķīrās katrā upes posmā upe kopumā tiek novērtēta kā vāji piesārņota.

Laucesas upes hidrobioloģiskās analīzes rezultāti 2006. gadā

2006. gada vasaras laikā tika veikts upes lauku apsekojums, ievācot ūdensaugu paraugus katrā upes posmā. Paraugu ievākšanas diena – 2006. gada 10. jūlijs. Laiks intervālā no 10.00 līdz 17:00. Šajā dienā nebija nokrišņu, gaisa temperatūra bija ap +30^oC, dienvidu vējš 5m/s, secinām hidrometeoroloģisko apstākļi bija labvēlīgi paraugu ievākšanai.

Ūdensaugu paraugi tika ņemtas no 5 upes posmiem: upes iztekas vietā, pie Līkaistilta, pie Lenderņas, laukos 1 km no Kalkūniem, pie ietekas Daugava (sk. 6. tabulu).

Iegūto ūdensaugu skaits apkopots 21. tabulā.

21. tabula. Ūdensaugu skaits upes posmos (2006. gada 10. jūlijs)

Izmantojot 21. tabulas datus aprēķināju klases H un reizinājuma (Si×H) vērtības katram upes posmam, kā arī upei kopumā un ievietoju rezultātus 22. - 26. tabulās.

22. tabula. 1. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 1. posma saprobitātes indekss: S=1,880.

23. tabula. 2. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 2. posma saprobitātes indekss: S=1,644.

24. tabula. 3. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 3. posma saprobitātes indekss: S=1,692.

25. tabula. 4. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 4. posma saprobitātes indekss: S=1,665.

26. tabula. 5. posma saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes 5. posma saprobitātes indekss: S=1,694.

27. tabula. Laucesas upes saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Laucesas upes saprobitātes indekss: S=1,809.

Pēc saprobitātes indeksa aprēķināšanas upes posmiem un Laucesas upei, noskaidroju saprobitātes pakāpes un ievietoju tās 28. tabulā.

28. tabula. Laucesas upes saprobitātes indeksa aprēķina tabula

Ņemot vērā 20. un 28. tabulu datus, es izveidoju grafiku, kas attēlo Laucesas upes 5. posmos aprēķināto saprobitātes indeksu vērtību izmaiņas 2005. un 2006. gadu laikā (28. attēls).

28. att. Laucesas upes saprobitātes indeksu vērtības 2005. un 2006. gadā

Secinājumi

Pēc ūdensaugiem pētītie Laucesas upes posmi 2005. un 2006 gados novērtējami kā β-mezosaprobi – vāji piesārņoti.

Laucesas iztekas vietas aizaugums ir diezgan liels ap 60%. Šajā posmā dominē mazie ūdensziedi Lemma minor, mazāk - čemurainais puķu meldrs Butomus umbellatus, ežgalvītes Sparganium sp. dzeltenā lēpe Nuphar lutea un platlapu vilkvālīte Typha latifolia. Krasta joslā dominē parastā niedre Phragmites australis (4. pielikuma 25. attēls). Krasta josla dominē lapu koki, jo upe te tek caur mežu. Par bioģēnu vielu klātbūtni liecina aļģu klātbūtne (4. pielikuma 27. attēls). Šo augu cenozes liecina par zināmu piesārņojumu.

Otrā posma vietas aizaugums ir mērens – 15%. Šajā posmā dominē čemurainais puķu meldrs Butomus umbellatus, mazāk mazā ežgalvīte Sparganium minimum Krasta joslā cenoze daudzveidīga, dominē lapu koki, puskrūmi un mazie krūmi, jo šajā posmā upe tek caur mežiem.

Trešā posma vietas aizaugums ir apmēram 20%. Gultnē dominē ežgalvītes Sparganium sp., krastos sastopamas arī platlapu vilkvālīte Typha latifolia un parastā bultene Sagittaria sagittifolia. Krasta joslā cenoze daudzveidīga, dominē koki (apses, papele), kārkli, mazie krūmi, blīva lakstaugu sega.

Laukos aizaugums ir 45%. Šajā posmā dominē ežgalvītes Sparganium sp. un parastās bultenes Sagittaria sagittifolia, vienmērīgi sadalīti čemurainais puķu meldrs Butomus umbellatus, kā arī no 2006. gada sāka parādīties dzeltenās lēpes Nuphar lutea pārstāvji. Lielā daudzumā konstatētas ziļaļģes Cladophora sp. . pielikuma 26. attēls), kas liecina par mērenu piesārņojumu. Sezonāli applūstošā teritorijā Laucesas upes krasta konstatēta abinieku paķērsa Rorippa amphibia. Krasta joslā cenoze nav daudzveidīga, dominē kārkli.

Salīdzinot ar 2005. gadu Laucesas upes ietekas aizaugums 2006. gada vasarā sasniedza 35%, nevis 5%. Gultnē dominē ežgalvītes Sparganium sp, krastos sastopamas liels dzeltenās lēpes Nuphar lutea skaits. Krasta joslā vairs neaug atsevišķi lieli koki (apses), bet ir tikai palikusi nabadzīga lakstaugu sega. No iegūtajiem saprobitātes indeksu rezultātiem, varam secināt, kā 2. un 4. upes posmos mazliet uzlabojas ekoloģiska situacija. Tās varētu būt saistīts ar labu upes apsaimniekošanas pasākumiem un stigrakam prasibam poligona apsaimniekosanas laika.

Grunts sastāva saistība ar ūdensaugu daudzumu

Visā upes posmā ūdensaugu sugas galvenokārt ir līdzīgas, tomēr dažās upes daļās ir redzamas ūdensaugu sabiedrību atšķirības, kuru galvenie ietekmējošie faktori ir noēnojums un grunts sastāvs (sk. 29. tabulu).

Pēc apsekošanas dabā konstatēju to, kā pie lielāka noēnojuma mazāks ūdensaugu skaits. Iztekas vieta ir gandrīz visa noēnota. Upes gultnē ir dūņas un smalkais smilts, bet atsevišķos gadījumos arī lieli laukakmeņi. Te ļoti daudz koku un zaru nogāzti upē.

Otrajā un trešajā posmā vairāk upe ir noēnota, jo tā tek pārsvrā caur mežiem. Upes gultne sastāvā ir vidēji rupja smilts, dūņas.

Mazāk noēnota ir laukos pie Kalkūniem. Visā krasta joslā aug kārkli un krūmi. Upes gultnes centrāla daļa ir cieta, kurā sastāvā dominē dažāda izmēra laukakmeņi, starp kuriem dūņās un grants. Savukārt tuvāk pie stāva krasta gultne ir mīksta. Te pārsvarā aug ūdensaugi.

Lielu koku izciršanas dēļ Laucesas ieteka palikusi par plaši atvērtu teritoriju. Te agrāk bija daudz koku un krūmu, bet tagad palika pliki stāvkrasti. Pateicoties apgaismojumam te stipri palielinājās dzeltenās lēpes Nuphar lutea, ežgalvītes Sparganium sp. un parastā bultenes Sagittaria sagittifolia skaits. Upes gultne ir cieta, stipri akmeņaina ar granti un dūņam. Ūdensaugi aug mīkstas, bagatākas ar organiskām vielām vietās gar stāvkrastiem, kur gultnes sastāvā ietilpst smalkais smilts. Tomēr tālāk (aiz tilta), labajā lēzenā krastā pie pašas ietekas Daugavā dominē kārkli.

Tomēr Laucesas upes pētāmie posmi nav identiski līdzīgi un līdz ar to varam secināt, ka ūdensaugu attīstību ietekmējošie faktori atšķiras.

Mīkstā, smilšainā gruntī dominē čemurainais puķu meldrs Butomus umbellatus, ežgalvītes Sparganium sp, kā arī parastā bultene Sagittaria sagittifolia un iztekas vietā dzeltenās lēpes Nuphar lutea. Tipisks piekrastes augs ir parastā niedre Phragmites australis. Parastās niedres audzes sastopamas cietas, smilšainās vai dūņaini smilšainās Laucesas upes piekrastēs līdz 1- 1,5 metru dziļumam. Piekrastes joslā dominē arī krūmi un kārkļi.

29. tabula. Grunts sastāva saistība ar ūdensaugu daudzumu

Apkopojums par Laucesas upes hidroekoloģisko stāvokļi

Secinām, ka Laucesas upe ir vāji piesārņotā upē, kurai raksturīgs zems līdz vidējs ūdenī izšķīdušo organisko, kā arī minerālo sāļu un fosfora saturs. Skābekļa koncentrācija un arī upes pašattīrīšanās spēja var ievērojami mainīties. Šādām upēm raksturīga liela ūdens organismu – gan augu, gan dzīvnieku – daudzveidība. Šo upju ūdeni pēc kārtīgas novārīšanas var arī dzert. Tieši šīs upes Latvijā ir visraksturīgākās, un tām ir vislielākais ūdeņu attīrīšanās potenciāls.

Noslēgums

Šajā darbā tiek sasniegti sakumā izvirzītie mērķi. Darba izpildes procesā bija atrisināti darba uzdevumi:

tika izpētītas nozīmīgākās Latvijas upju īpašības un upju tīkla īpatnības;

apskatīti normatīvie akti:

1997. gada 11. marta “Aizsargjoslu likums”;

2002. gada 12. septembra “Ūdens apsaimniekošanas likums”;

2004. gada 19. oktobra MK noteikumi Nr. 858 “Noteikumi par virszemes ūdensobjektu tipu raksturojumu, klasifikāciju, kvalitātes kritērijiem un antropogēno slodžu noteikšanas kārtību”;

15. aprīļa 200 3 . gada Ministru kabineta noteikumi Nr. 179 "Noteikumi par upju baseinu apgabalu robežu aprakstiem”;

27. maija 200 3 . gada Ministru kabineta noteikumi Nr. 283 "Noteikumi par upju baseinu apgabalu apsaimniekošanas plāniem un pasākumu programmām”;

9. decembra 200 3 . gada Ministru kabineta noteikumi Nr. 681 "Upju baseinu apgabala konsultatīvās padomes nolikums”;

izpētīti upju ūdens ķīmiskais sastāvs un ūdens bioloģiskā daudzveidība;

apskatīti VŪO “Aukšdaugava” un “Veļikajas pietekas” un tos novietojums, ģeoloģiskā situācija, hidroloģiskais raksturojums, pietekas, augsne, klimatiskie un dabas apstākļi;

izpētīta Daugavas pieteka – Laucesa: to ģeogrāfiskā atrašanās vieta, hidroloģiskais raksturojums, ģeoloģiskā uzbūve un pietekas;

apskatītas ķīmisko analīžu un bioloģiskās kontroles metodes;

izpētīta saimnieciskā darbība Laucesas upes sateces baseinā un noskaidrota tās ietekme uz Laucesas upes ūdens kvalitāti;

veikta Laucesas upes ūdens paraugu ķīmiskā sastāva analīze un analīzes rādītāji fiksēti tabulā;

izpētīti ūdens paraugu ķīmiskās analīzes rezultāti;

veikta Laucesas upē savākto ūdensaugu sugas noteikšana;

noteikta Laucesas upes tīrības pakāpe pēc saprobitātes indeksa un izveidots grafiķis, kas attēlo saprobioloģisko novērtējumu pēc ūdensaugiem katrā upes posmā;

izpētīta Laucesas upes gultnes grunts sastāva saistība ar ūdensaugu daudzumu;

veikts apkopojums par Laucesas upes hidroekoloģisko stāvokļi.

Sasniegts izvirzītais darba mērķis - praktiski pielietot iegūto informāciju Laucesas upes ekoloģisko uzdevumu risināšanai. Ievērojamās dabas apstākļu atšķirības ietekā un iztekā padara šo upi par īpaši ērtu to reģionāla mēroga faktoru analīzē, kuri nosaka ūdens sastāva atšķirības novadu drenējošo upju sateces baseinos.

Literatūra

Āboltiņš, O., 1996. Laucesas ielejveida pazeminājums. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 3, Preses nams, Rīga, 91. lpp.

Beikerts, G., 1995. Dubna. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 2, Preses nams, Rīga, 11. lpp

Cimdiņš, P. 2001. Limnoekologija. LU, Rīga.

Gruberts, D. 1998. Virszemes ūdeņu ekoloģiskā kvalitāte Sēlijā. Bakalaura darbs. LU ĢZZF. Rīga.

Eipurs, I., 1998. Rosica. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 5, Preses nams, Rīga, 13. lpp.

Eipurs, I., 1998. Rudņa. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 5, Preses nams, Rīga, 19. lpp.

Eipurs, I., Zīverts, A., 1998. Upes. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 6, Preses nams, Rīga, 7 - 9. lpp.

Eipurs, I., 1996. Laucesas ezers. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 3, Preses nams, Rīga, 90. lpp.

Kļaviņš, M., Cimdiņš, P. 2004. Ūdeņu kvalitāte un tās aizsardzība. LU, Rīga, 75. – 85. lpp.

Kļaviņš, M., Zicmanis, A. 1998. Ūdeņu ķīmija. LU, Rīga, 28. – 90. lpp.

Latvijas – Zviedrijas Daugavas baseina projekts, (200 3 ) Daugavas baseina apgabala apsaimniekošanas plāns, 1. februāris 2005.

Latvijas pagasti, 2001. Kalkūnes pagasts. In: Enciklopēdija. Latvijas pagasti, sēj. 1, A/S Preses nams, Rīga, 432. - 550. lpp.

Pastors, A., 1996. Laucesa. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 3, Preses nams, Rīga, 90. lpp.

Pastors, A., 1995. Jāņupe. Jāņupīte. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 2, Preses nams, Rīga, 187. lpp.

Praktiskās hidrobioloģijas rokasgrāmata, 1995. LU Ekoloģiskā centra apgāds „Vide”, Rīga, 23. - 25. lpp.

Rudovics, A., Rudovica, T. 1993. Latvijas fiziskā ģeogrāfija. Zvaigzne, Rīga, 46. - 50. lpp.

Zīverts, A., 1997. Nereta. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 4, Preses nams, Rīga, 36. lpp.

Zīverts, A., 1998. Sarjanka. In: Latvijas Enciklopēdija. Latvijas daba, sēj. 5, Preses nams, Rīga, 48. lpp.

Daugavpils rajona padome, 2001. maijs, Dienvidlatgales reģiona sadzīves atkritumu apglabāšanas poligona izveides, IVN noslēguma ziņojums, 69. - 73. lpp.

Daugavpils pilsētas teritorijas plānojums 2006.- 2018. gadam, Vides pārskats, 26. lpp.

Demenes pagasta sociāli ekonomiskās attīstības programma, 200 3 . 30. lpp.

Medumu pagasta teritorijas plānojums 2006.- 2018. gadam, Vides pārskats, 31. - 51. lpp.

Kalkūnas pagasta teritorijas plānojums 2006.- 2018. gadam, 96. lpp.

Latvijas daba, (2002) Latvijas fiziskā ģeogrāfija, Latvijas daba: Oļģerts Nikodemus, https://latvijas.daba.lv/ainava/#v31, 1. oktobris 2004.

Latvijas daba, (2002) Upes, Latvijas daba: Vija Znotiņa, https://latvijas.daba.lv/biotopi/upes.shtml , 1. oktobris 2004.

Vides ministrija, (2004) Noteikumi par virszemes ūdensobjektu tipu raksturojumu, klasifikāciju, kvalitātes kritērijiem un antropogēno slodžu noteikšanas kārtību, https://www.varam.gov.lv/vide/LIK/udens/L858.htm, 1. oktobris 2004.

dens apsaimniekošanas likums https://www.likumi.lv/doc.php?id=66885 , 12. septembris 2004.

Vides ministrija, (2004) MK noteikumi Nr. 179 „Noteikumi par upju baseinu apgabalu robežu aprakstiem”, https://www.vidm.gov.lv/vide/LIK/udens/L179.htm , 1. oktobris 2004.

Vides ministrija, (2004) MK noteikumi Nr. 283 „Noteikumi par upju baseinu apgabalu apsaimniekošanas plāniem un pasākumu programmām”, https://www.varam.gov.lv/vide/LIK/udens/L283.htm , 1. oktobris 2004.

Vides ministrija, (2004) MK noteikumi Nr. 681 „Upju baseinu apgabala konsultatīvās padomes nolikums”, https://www.varam.gov.lv/vide/LIK/udens/L681.htm , 1. oktobris 2004.

Latvijas izglītības informācijas sistēma, Ūdensaugu noteicējs: Loreta un Andris Urtāni,        https://www.liis.lv/kasirupe/augunoteicejs.htm , 28. augusts 2005.

Daugavpils rajonu padomes mājas lapa, Daugavpils rajona pašvaldības: https://www.drp.lv/lv/pasvaldibas/pasvaldibas.html , 30. augusts 2005.

Latvijas izglītības informācijas sistēma, Upes tīrības pakāpes noteikšana: Loreta un Andris Urtāni, https://www.liis.lv/kasirupe/tiribaau.htm , 28. augusts 2005.