Stan ekologiczny – pojęcie z zakresu prawa wodnego oznaczające określenie jakości struktury i funkcjonowania ekosystemu wodnego związanego z wodami powierzchniowymi. Wraz ze stanem chemicznym służy do oceny jakości wód powierzchniowych w krajach, które przyjęły ramową dyrektywę wodną (m.in. kraje członkowskie UE, Norwegia).

Elementy jakości wód mały|Pobór makrobezkręgowców bentosowych dla potrzeb oceny stanu ekologicznego Stan ekologiczny jest klasyfikowany zgodnie z zapisami Załącznika V do RDW. Na ocenę stanu ekologicznego składa się ocena parametrów, w RDW określanych jako elementy jakości, zebranych w trzy grupy: elementy biologiczne, fizykochemiczne i hydromorfologiczne. Zestaw elementów jakości nieco się różni w różnych kategoriach wód.

Rzeki Elementy biologiczne fitoplankton makrofity i fitobentos bezkręgowce bentosowe ichtiofauna Elementy hydromorfologiczne reżim hydrologiczny ciągłość rzeki warunki morfologiczne Elementy fizykochemiczne charakterystyka ogólna (biogeny, zasolenie, odczyn, bilans tlenu, zdolność neutralizacji kwasów, temperatura) specyficzne zanieczyszczenia syntetyczne specyficzne zanieczyszczenia niesyntetyczne

Jeziora Elementy biologiczne fitoplankton makrofity i fitobentos bezkręgowce bentosowe ichtiofauna Elementy hydromorfologiczne reżim hydrologiczny warunki morfologiczne Elementy fizykochemiczne charakterystyka ogólna (biogeny, zasolenie, odczyn, bilans tlenu, zdolność neutralizacji kwasów, przezroczystość, temperatura) specyficzne zanieczyszczenia syntetyczne specyficzne zanieczyszczenia niesyntetyczne

Wody przejściowe Elementy biologiczne fitoplankton makroglony okrytozalążkowe bezkręgowce bentosowe ichtiofauna Elementy hydromorfologiczne reżim pływów warunki morfologiczne Elementy fizykochemiczne charakterystyka ogólna (biogeny, warunki tlenowe, przezroczystość, temperatura) specyficzne zanieczyszczenia syntetyczne specyficzne zanieczyszczenia niesyntetyczne

Wody przybrzeżne Elementy biologiczne fitoplankton makroglony i okrytozalążkowe bezkręgowce bentosowe Elementy hydromorfologiczne reżim pływów warunki morfologiczne Elementy fizykochemiczne charakterystyka ogólna (biogeny, warunki tlenowe, przezroczystość, temperatura) specyficzne zanieczyszczenia syntetyczne specyficzne zanieczyszczenia niesyntetyczne

Poszczególne elementy jakości mogą być oceniane na podstawie kilku parametrów szczegółowych. Przykładowo, warunki tlenowe mogą być wyrażane takimi miarami, jak biochemiczne zapotrzebowanie tlenu, chemiczne zapotrzebowanie tlenu czy stężenie rozpuszczonego w wodzie tlenu.

Co do zasady, w każdej jednolitej części wód powierzchniowych powinny być ocenione wszystkie elementy jakości (na podstawie bezpośredniego monitoringu lub modelowania). W pewnych sytuacjach jednak nie każdy element można ocenić w wiarygodny sposób. W sytuacji, gdy naturalna zmienność danego elementu jakości w obrębie danego typu wód jest zbyt duża, by dało się określić typowe dla niego warunki referencyjne, możliwe jest wyłączenie takiego elementu z oceny. W przypadku cieków, fitoplankton jest elementem zalecanym do oceny w dużych rzekach nizinnych. Szczegółowa interpretacja tego zapisu budzi kontrowersje. Przykładowo, środowisko eksperckie rozważa rezygnację z oceny stanu fitobentosu w jeziorach, gdy jednocześnie wykonywana jest ocena fitoplanktonu i makrofitów, argumentując to tym, że fitobentos jest jedynie podelementem elementu „makrofity i fitobentos”, a jego ocena jest redundantna wobec oceny fitoplanktonu, ponieważ stan obu elementów odpowiada na tę samą presję, tj. przyspieszoną eutrofizację, w podobnym czasie. Inni eksperci uważają, że jednak byłoby to odejście od zapisów prawa. W takich sytuacjach Komisja Europejska dopuszcza wyjątki, ale muszą być one przekonująco uzasadnione.

Klasy stanu ekologicznego

Stan ekologiczny oceniany jest w pięciu klasach: I - bardzo dobry II – dobry III – umiarkowany IV – słaby V – zły.

W Ramowej dyrektywie wodnej zdefiniowano dość szczegółowo kryteria osiągnięcia przez jednolitą część wód stanu bardzo dobrego, dobrego i umiarkowanego oraz jednozdaniowo stanu słabego i złego.

Stan bardzo dobry ogólnie oznacza stan, w którym warunki fizyczno-chemiczne i hydromorfologiczne oraz biocenozy są specyficzne dla danego typu wód. Oznacza to, że zmiany antropogeniczne są bardzo niewielkie albo nie ma ich wcale, a zamieszkujące te wody organizmy wskazują na warunki niezakłócone lub prawie niezakłócone. W szczegółach oznacza to m.in., że skład taksonomiczny i liczebność wszystkich ocenianych grup organizmów odpowiada warunkom naturalnym. Jeżeli dla danego typu wód charakterystyczne są naturalne zakwity, ich występowanie nie przesądza o obniżeniu klasy, pod warunkiem, że ich częstotliwość i intensywność jest zgodna z warunkami naturalnymi. W przypadku populacji ryb dla osiągnięcia stanu dobrego konieczny jest nie tylko odpowiedni skład gatunkowy, ale również struktura wiekowa wskazująca, że nie ma problemów z ich rozmnażaniem. W ciekach przepływ rzeki, a w wodach przejściowych i przybrzeżnych przepływ wód słodkich jest co najwyżej prawie niezakłócony. W jeziorach niezakłócony lub prawie niezakłócony jest czas retencji. Połączenie z wodami podziemnymi również jest naturalne lub bliskie naturalności. Ciągłość cieków jest praktycznie niezakłócona (z wyjątkiem barier naturalnych), dzięki czemu możliwa jest zarówno migracja zwierząt, jak i transport osadów dennych. Warunki morfologiczne łożyska rzeki czy misy jeziornej są co najwyżej nieznacznie zmodyfikowane. Parametry fizyczno-chemiczne są typowe dla danych wód, a specyficzne dla zlewni zanieczyszczenia pozostają na poziomie tła hydrogeochemicznego (zanieczyszczenia niesyntetyczne) lub są poniżej poziomów wykrywalności najbardziej zaawansowanych i powszechnie stosowanych technik analitycznych (zanieczyszczenia syntetyczne).

Niższe klasy definiowane są przede wszystkim jako odchylenie od stanu bardzo dobrego i tak: stan dobry oznacza, że warunki naturalne zakłócone są w stopniu niewielkim. W przypadku zanieczyszczeń specyficznych dla zlewni muszą spełniać środowiskowe normy jakości określone w dyrektywach dotyczących postępowania ze ściekami. Stan umiarkowany oznacza, że warunki naturalne są zakłócone w stopniu umiarkowanym, np. występuje stały zakwit letni, w miejscu glonów fitobentosowych pojawiają się kożuchy bakteryjne (biofilm), brak jest niektórych grup organizmów typowych dla danego typu wód. Stan słaby oznacza, że siedlisko dla biocenoz wodnych różni się znacznie od stanu naturalnego. Stan zły oznacza, że siedlisko jest przekształcone poważnie, na co wskazuje brak wielu biocenoz charakterystycznych dla danego typu wód powierzchniowych.

Każda klasa ma przypisaną barwę dla celów prezentacji wyników: stan bardzo dobry – niebieską, dobry – zieloną, umiarkowany – żółtą, słaby – pomarańczową, a zły – czerwoną.

Ocena stanu ekologicznego Elementy jakości nie są traktowane w taki sam sposób. Elementy biologiczne są traktowane jako podstawowe, podczas gdy elementy fizykochemiczne i hydromorfologiczne jako wspierające. Jest to odwrócenie perspektywy typowej dla tradycyjnych systemów oceny jakości wód rozumianej jako jej czystość. W tamtych systemach podstawą oceny wód jest jej czystość, a więc przede wszystkim stopień zanieczyszczenia substancjami chemicznymi (np. stężenie biogenów) czy fizycznymi (np. mętność). Kryteria biologiczne dotyczą wówczas głównie kwestii sanitarnych, np. zagrożenia organizmami chorobotwórczymi i pasożytniczymi. Bioindykacja w takich systemach jest wykorzystywana np. do oceny stopnia zanieczyszczeń mniej lub bardziej toksycznych (np. indeks saprobów). Stan ekologiczny natomiast jest definiowany głównie przez pryzmat biocenoz uznanych za wskaźnikowe dla wód naturalnych o różnych warunkach referencyjnych. Dlatego np. wody polihumusowe, które przy ocenie czystości mogłyby być ocenione w niskiej klasie, mogą mieć bardzo dobry stan ekologiczny, gdyż mała przezroczystość, kwaśny odczyn i brak wielu gatunków jest dla nich stanem naturalnym. Tradycyjnie w wielu krajach, które przyjęły RDW jako kryteria stanu dobrego przyjmowane są kryteria stosowane do oceny wód według innych systemów. Dotyczy to np. wartości stężenia azotanów, której wartość graniczna jest określona w tzw. dyrektywie piciowej (80/778/WE). Takie podejście jednak jest nieuzasadnione, gdyż wymogi prawa dotyczącego wód użytkowych nie są w bezpośredni sposób związane w warunkami stanu ekologicznego.

Jedynie biologiczne elementy jakości są oceniane w skali pięcioklasowej. Elementy hydromorfologiczne są zdefiniowane właściwie tylko w zakresie stanu bardzo dobrego, a fizykochemiczne ponadto stanu dobrego. Zakłada się przy tym, że ich rola jako elementów wspierających polega jedynie na wspieraniu funkcji biocenoz. Zgodnie z tym podejściem klasyfikacja elementów hydromorfologicznych może przyjmować jedynie dwie wartości – stan bardzo dobry lub poniżej tego stanu. W innym przypadku mogłoby dojść do wewnętrznej sprzeczności, gdyby ocena stanu elementów hydromorfologicznych była inna niż elementów biologicznych, podczas gdy z definicji powinna być taka sama. Podobnie jest w przypadku elementów fizykochemicznych, przy czym w ich przypadku możliwe jest uzyskanie trzech klas stanu: bardzo dobrego, dobrego lub poniżej dobrego. W praktyce oznacza to, że gdy elementy biologiczne osiągają stan umiarkowany lub słabszy, ocena elementów wspierających nie ma wpływu na ocenę stanu ekologicznego. Elementy te natomiast mogą obniżyć ocenę w przypadku, gdy elementy biologiczne osiągają stan bardzo dobry, ale warunki hydromorfologiczne lub fizykochemiczne nie spełniają kryteriów stanu bardzo dobrego. Wówczas stan ekologiczny jest określany jako dobry (gdy elementy fizykochemiczne są co najmniej dobre) lub umiarkowany (gdy warunki fizykochemiczne nie są co najmniej dobre). Jest to konsekwencja przyjęcia zasady, że najgorszy element decyduje o ocenie całości. Prowadzić to może do konfuzji, gdy przekształcenia hydromorfologiczne są znaczne, ale ich stan jest określany drugoklasowy. Konfuzję może wprowadzać również stosowanie klasyfikacji z innych systemów. Polska Norma PN-EN 14614:2008 uwzględnia pięciostopniową klasyfikację parametrów hydromorfologicznych rzek, lecz zawarta jest w niej uwaga, że te pięć klas nie powinno być utożsamiane z klasami stanu ekologicznego, jako że te są determinowane przez wskaźniki biologiczne.

Interkalibracja metodyk oceny stanu ekologicznego mały|31. spotkanie grupy Ecostat. 16-17 marca 2016, gmach Ministerstwa Środowiska w Warszawie