Phosphates in sediments of hypertrophic Łasińskie Lake. Remove or immobilize?

• Autorzy: Wiśniewski R.

Warianty tytułu

PL

Fosforany w hypertroficznych osadach jezior. Usuwać czy immobilizować?

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

On the basis of available literature it was stated that the most commonly used methods of restoration of water reservoirs were: aeration, oxygenation with pure oxygen, oxygenation with ozone produced by generator; biomanipulation, i.e. selective fish removal or introduction; sediment dredging being mostly aimed at removing accumulated phosphorus; phosphorus precipitation from a water volume, more seldom its immobilization directly in sediments, e.g. by capping or adding aluminum or iron compounds. Integrated methods are being used more frequently and techniques like restocking with fish or applying flocculants are being repeated for few (even 7) years. The results of the investigation carried out in the year 2001 revealed that: 1. The optimal conditions for maximal inactivation of PO₄ in the bottom sediments of the Łasińskie Lake were as follows: 8.5 cm³ dm^-3 dose of FeCl₃ and pH reduced to 6.0.2. 2. Introduction of FeCl₃ to the sediments in the deepest parts of the lake before dredging which decreased by 30 times the concentration of PO₄ in drainage water.

PL

Omówiono wybrane, aktualnie stosowane metody rekultywacji zbiorników wodnych. Na podstawie analizy ponad 400 publikacji stwierdzono, że najczęściej stosowanymi metodami, zwykle w różnych kombinacjach, były: napowietrzanie, natlenianie czystym tlenem, natlenianie z użyciem generatora ozonu, hiomanipulacja — selektywne odławawianie bądź introdukowanie ryb, bagrowanie osadów, przede wszystkim w celu usunięcia nagromadzonego fosforu, wytrącanie fosforu z toni wodnej, rzadziej jego immobilizacja bezpośrednio w osadach — przez izolowanie (capping) bądź dodawanie związków glinu lub żelaza. Coraz częściej stosuje się metody zintegrowane, a techniki takie jak zarybianie lub użycie flokulantów są ponawiane przez kilka (nawet 7) lat. Przedstawiono także wyniki badań prowadzonych w Jeziorze Łasińskim w 2001 roku. Stwierdzono, że: a) optymalnymi warunkami dla maksymalnej inaktywacji fosforanów w osadach dennych Jeziora Łasińskiego jest dawka FеСl₃ równa 8,5 cm³ dm^-3 przy pH obniżonym do 6, b) podanie FeCl₃ do osadów najgłębszych partii jeziora przed ich bagrowaniem zmniejsza ponad 30-krotnie koncentrację fosforanów w wodzie odciekowej.

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Environment Protection Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 30, nr 4
• Strony: 161--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab.

Twórcy

autor

Wiśniewski R.

• Institute of Ecology and Environmental Protection, Nicholas Copernicus University in Toruń, ul. Gagarina 11, 87-100 Toruń, Poland

Bibliografia

• [1] Bastin O., Janssen F., Dufey J., Peeters A., Phosphorus removal by a synthetic iron oxide-gypsum compound, Ecol. Engineering, 1999, 12, 339-351.
• [2] Bendorf J., Conditions for effective biomanipulation; conclusions derived from whole-lake experiments in Europe, Hydrobiologia, 1990, 200/201, 187-203.
• [3] Bjork S., Sediment removal, [in:] Eiseltova M. (ed.). Restoration of lake ecosystem - a holistic approach, International Waterfowl and Wetlands Research Bureau, 1994, Slimbridge, Gloucester, U.K.
• [4] Burley K.L, Prepas E.E., Chambers P.A., Phosphorus release from sediments in hardwater eutrophic lakes: the effects of redox-sensitive and -insensitive chemical treatments. Freshwater Biol., 2001,46, 1061-1074.
• [5] Deppe T., Ockenfeld K., Meybohm A., Opitz M., Benndorf J., Reduction of Microcystis blooms in a hypertrophic reservoir by a combined ecotechnological strategy. Hydrobiologia, 1999,408/409, 31-38.
• [6] Donabaum K„ Schagerl M., Dokulil M.T., Integrated management to restore macrophyte domination, Hydrobiologia, 1999, 395/396, 87-97.
• [7] Gawrońska H., Brzozowska R., Grochowska J., Lossow K., Effectiveness of PAX and PIX coagulants in phosphorus reduction in a lake - laboratory experiments, Limnol. Review, 2001, 1, 73-82.
• [8] Gawrońska H., Lossow K., Grochowska J., Influence of the aluminium coagulant PAX on the aquatic environment of Lake Długie in Olsztyn, Limnol. Review, 2002, 2, 121-130.
• [9] Głażewski R., Parszuto K., Możliwości wykorzystania diatomitów w rekultywacji płytkich zbiorników wodnych, Limnol. Review, 2003, 3 (in print).
• [10] ILEC, Guidelines of Lake Management, Vol. 1. Principles of Lake Management, ILEC, 1989, Japan
• [11] Kasprzak P., Objectives of biomanipulation. Guidelines of Lake Management, Vol. 7. Biomanipulation, ILEC, 1995, Japan
• [12] Kyarnstrom E., Morel C., Fardeau J.-C., Morel J.-L. Sahib E., Changes in the phosphorus availability of a chemically precipitated urban sewage sludge as a result of different dewatering processes. Waste Manage. Res., 2000, 8, 249-258.
• [13] Lewandowski J., Schauser I., Hupfer M., Long term effects of phosphorus precipitations with alum in hypereutrophic Lake Schausser See (Germany), Wat. Res., 2003, 37, 3194-3204.
• [14] Lossow K., Gawrońska H., Łopata M.. Preliminary restoration results of Lake Gląboczek in Tuchola by phosphorus inactivation with polyaluminium chloride (PAX), Limnol. Review, 2002, 2, 265-273.
• [15] Lund M.A., Chester E.T., The use of aluminium sulphate to control algal blooms and chironomids in Jackadder Lake, Western Australia, Verh. Internat. Verein. Limnol., 1991, 24, 1129-1133.
• [16] Perkins R.G., Underwood J.C., The potential for phosphorus release across the sediment-water interface in an eutrophic reservoir dosed with ferric sulphate. Water Res., 2001, 35, 1399-1406.
• [17] Peterson S.A., Lake restoration by sediment removal. Water Res. Sail., 1982. 18, 423-435.
• [18] Petticrew E.L., Arocena J.M., Evaluation of iron-phosphate as a source of internal lake phosphorus loadings, Sci. Total Environ., 2001, 266, 87-93.
• [19] Prepas E.E., Babin J., Murphy T.P., Chambers P.A., Sandland G.J., Ghadouani A., Serediak M., Long-term effects of successive Ca(OH)2 and CaCOs treatments on the water quality of two eutrophic hardwater lakes. Freshwater Biol., 2001, 46, 1089-1103.
• [20] Reedyk S., Prepas E.E., Chambers P. A., Effects of single Ca(0H)2 doses on phosphorus concentration and macrophyte biomass of two boreal eutrophic lakes over 2 years. Freshwater Biol., 2001, 46, 1075-1087.
• [21] Ripl W., Biochemical oxidation of polluted lake sediment with nitrate - A new restoration method, Ambio, 1976, 5, 132-135.
• [22] Rydin E., Experimental studies simulating potential phosphorus release from municipal sewage sludge deposits. Water Res., 1996, 30, 1695-1701.
• [23] Rydin E., Welch E.B., Aluminum dose required to inactivate phosphate in lake sediments. Water Res., 1998, 32, 2969-2976.
• [24] Schauser I., Lewandowski J., Hupfer M., Decision support for the selection of an appropriate in-lake measure to influence the phosphorus retention in sediments, Water Res., 2003, 37, 801-812.
• [25] Smolders A.J.P., Lamers L.P.M., Moonen M., Zwaga K., Roelofs J.G.M., Controlling phosphate release from phosphate-enriched sediments by adding various iron compounds. Biogeochemistry, 2001,54,219-228.
• [26] Varjo A., Liikanen A., Salonen V.-P., Martikainen P.J., A new gypsum-based technique to reduce methane and phophorus release from sediments of eutrophied lakes: (Gypsum treatment to reduce internal loading). Water Res., 2003, 37, 1-10.
• [27] Wiśniewski R., Próby inaktywacji fosforanów w osadach dennych i zahamowania zakwitu sinic w Jeziorze Łasińskim jako potencjalne metody rekultywacji, Mater. I. Krajowej Konf. Nauk.-Techn. Postęp w inżynierii środowiska. Polańczyk, 30.1X-2X. 1999, pp. 189-202.
• [28] Wiśniewski R., Experiments on phosphate immobilization during sediment resuspension in two shallow lakes, Verh. Internat. Verein. Limnol., 2000, 27, 682-688.
• [29] Wiśniewski R., Metody rekultywacji zbiorników wodnych, stan obecny i perspektywy. Materiały IV Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej Ochrona i rekultywacja jezior. Przysiek, 12-14.06.2000, pp. 21-39.
• [30] Wiśniewski R., Kopeć D., Kopeć J., Investigations on optimization of phosphate immobilisation process with FeCI3 in sediments of Limnol. Review, 2003, 3, 261-268.
• [31] Woodruff S.L., House W.A., Callow M.E., Leadbeater B S C., The effects of biofilms on chemical processes in surfacial sediments. Freshwater Biol., 1999, 41, 1-17.