Towards methodological problems of trophic state assessment of running waters

• Autorzy: Neverova-Dziopak E. , Kowalewski Z.

Identyfikatory

DOI

10.1515/eces-2014-0046

Warianty tytułu

PL

Metodologiczne problemy oceny stanu troficznego wód płynących

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Deep analysis of trophic state assessment methods has led to conclusion, that currently there is no universal methodology and existing methods are characterized by significant shortcomings. The approach proposed by the authors is different from generally used. Authors start from the assumption, that trophic state can be reflected by the state of biotic balance, which can be described by the values of Index of Trophic State. Researches were carried out in order to assess the trophic state of running waters and to estimate the limiting role of biogenic substances for eutrophication process development on the base of author's concept founded on above mentioned index.

PL

Szczegółowa analiza stosowanych w różnych krajach sposobów oceny stanu troficznego wód powierzchniowych pozwoliła wnioskować, że obecnie nie ma uniwersalnej metodologii, a stosowane metody posiadają różnorodne mankamenty i nie zawsze pozwalają uzyskać wiarygodne wyniki oceny. Analiza pokazała również, że zdecydowana większość metod oceny jest opracowana dla wód stojących i stref przybrzeżnych mórz. Zdecydowanie brakuje wiarygodnych i prostych sposobów oceny stanu troficznego wód płynących. W związku z tym, że eutrofizacja jest procesem, który charakteryzuje się dużą dynamicznością i zależy od zespołu wielu współdziałających między sobą czynników morfologicznych, hydrologicznych, hydrobiologicznych, klimatycznych i innych, ocena stanu troficznego wód, a zwłaszcza w rzekach i strumieniach, jest zadaniem bardzo skomplikowanym. Metoda oceny zaproponowana przez autorów artykułu zasadniczo różni się od metod tradycyjnych i opiera się na definicji stanu troficznego jako wyniku stanu bilansu biotycznego w wodach. Przedstawiono możliwość oceny statusu troficznego wód płynących na podstawie autorskiego wskaźnika ITS (Index of Trophic State) oraz wstępne wyniki badań nad kluczowymi czynnikami ograniczającymi proces eutrofizacji w rzekach różnego typu w oparciu o wskaźnik ITS.

Słowa kluczowe

EN

running water; eutrophication; methodology of assessment; biotic balance; index of trophic level

PL

wody płynące; eutrofizacja; metodologia oceny; bilans biotyczny; wskaźniki poziomu troficznego

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 21, nr 4
• Strony: 637--650
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Neverova-Dziopak E.

• Department of Management and Protection of Environment, AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland, phone [phone]

autor

Kowalewski Z.

• Department of Management and Protection of Environment, AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for community action in the field of water policy (in Polish: Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej). http://eur-lex.europa.eu.
• [2] Council Directive 91/676/EEC of 12 December 1991 concerning the protection of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources (in Polish: Dyrektywa Rady z dnia 12 grudnia 1991 r. dotycząca ochrona wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego 91/676/EWG). http://eur-lex.europa.eu.
• [3] Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste-water treatment (in Polish: Dyrektywa Rady z dnia 21 maja 1991 r. dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych 91/271/EWG). http://eur-lex.europa.eu.
• [4] Journal of Laws No. 115, item. 1229, Water Law Act of 18 July 2001 (in Polish: Dziennik Ustaw Nr 115, poz. 1229, Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne). http://isap.sejm.gov.pl.
• [5] Journal of Laws No 162, item 1008, Regulation of the Ministry of Environment of 20 August 2008 on the classification of the status of surface water (in Polish: Dziennik Ustaw Nr 162, poz. 1008, Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 sierpnia 2008 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych). http://i sap.sejm. gov.pl.
• [6] Journal of Laws No. 241 item 2093, Regulation of the Ministry of Environment of 23 December 2002 on the criteria for designation waters susceptibility to pollution by nitrogen compounds from agricultural sources (in Polish: Dziennik Ustaw Nr 241, poz. 2093, Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych na zanieczyszczenie związkami azotu ze źródeł rolniczych). http://isap.sejm.gov.pl.
• [7] European Environment Agency (EEA) Freshwater Eutrophication Assessment. ETC Water Technical Report 2/2010. http://icm.eionet.europa.eu.
• [8] Measuring progress towards a more sustainable Europe. Luxemburg: EUROSTAT, Office for Official Publications of the European Communities; 2001. http://epp.eurostat.ec.europa.eu/.
• [9] Zheng L, Paul MJ. Effects of eutrophication on stream ecosystems. Tetra Tech Inc.; 2003. http://n-steps.tetratech-ffx. com.
• [10] Istvanovics V, Honti M. Efficiency of nutrient management in controlling eutrophication of running waters in the Middle Danube basine. Hydrobiologia. 2012;686:55-71. DOI 10.1007/s 10750-012-0999-y.
• [11] Smith VH. Eutrophication of freshwater and coastal marine ecosystems. A global problem. Environ Sci Pollut. 2003;10:126-139. https://www.tcd.ie.
• [12] Biggs BJF. Eutrophication of steams and rivers: dissolved nutrient - chlorophyll relationships for bentic algae. Jornal of the North American Bentholog Soc. 2002;19(1):17-31. https://www.deq.idaho.gov.
• [13] Bagotsky SV. Mathematical model describing auto-oscillation in concentrations of toxins secreted by algae. Biofizika. 1991;36(1): 117-121.
• [14] Hynes HBN. The Biology of Polluted Waters. Liverpool Univ. Press; 1960, from http://www.ibiologia.unam.mx.
• [15] Correll DL. Phosphorus: a rate limiting nutrient in surface waters. Poultry Sci. 1999;78:674-682. http://ps. oxfordj ournals.org.
• [16] Dodds WK. Eutrophication and trophic state in rivers and streams. Limnolog Oceanogr. 2006;51(1):671-680. DOI: 10.4319/lo.2006.51.1_part_2.0671.
• [17] Odum EP. Fundamentals of Ecology. Third edition. Philadelphia-London-Toronto: W.B. Saunders Company; 1971.
• [18] Rossolimo LL. Changes of limnetic ecosystems under the influence of anthropogenic factors (in Polish: Zmiany ekosystemów limnicznych pod wpływem czynników antropogenicznych). Moskwa: Izd. “Nauka”; 1977.
• [19] Zheng-Gang J. Hydrodynamics and Water Quality: Modeling Rivers, Lakes and Estuaries. Hoboken, New Jersey: John Wiley and Sons, Inc.; 2008. DOI: 10.1002/9780470241066.
• [20] Neverova-Dziopak E. Ecological aspects of surface water protection (Ekologiczne aspekty ochrony wód powierzchniowych). Rzeszów: Oficyna Wyd. PR; 2007.
• [21] Neverova-Dziopak E. Fundamentals of Anthropogenic Eutrophication Management (Podstawy zarządzania eutrofizacją antropogeniczną). Kraków: Monografia, Wyd. AGH; 2010.
• [22] Fundamentals on environmental measurements. Water quality: dissolved oxygen, from http://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality.
• [23] Mitraki C, Crisman TL, Zalidis G. Lake Koronia, Greece: Shift from autotrophy to heterotrophy with cultural eutrophication with progressive water level reduction. Limnologica-Ecology and Manage of Inland Waters. DOI 10.1016/S0075-9511(04)80029-X.
• [24] Kowalewski Z. Verification of the integral criterion applicability for the assessment of trophic status of waters [PhD Thesis]. (Weryfikacja możliwości zastosowania integralnego kryterium do oceny stanu troficznego wód). Kraków: AGH; 2012.
• [25] García de Jalón D, González del Tánago M. River restoration in Spain: Theoretical and practical approach in the context of the European Water Framework Directive. Environ Manage. 2012;50(1):123-39. DOI: 10.1007/s00267-012-9862-1.
• [26] Lamberti GA, Ashkenas CV, Gregory AD, Steinman SV, Macintire CD. Productive capacity of periphyton as a determinant of plant-animal interactions in stream. Ecology. 1989;70:1840-1856. DOI: 10.2307/1938117.
• [27] Francoeur SN. Meta-analysis of lotic nutrient amendment experiments: detecting and quantifying subtle responses. J N Am Benthol Soc. 2001;20:515-528. http://www.jstor.org/stable/1468034.
• [28] Goering JJ, Wallen DD, Nauman RM. Nitrogen uptake by phytoplankton in the discontinuity layer of the eastern subtropical Pacific Ocean. Limnol Oceanogr. 1970;15:789-796. DOI: 10.4319/lo.1970.15.5.0789.