The influence of landscape structure on the quality index of surface waters

• Autorzy: Fedoniuk Tetyana P. , Fedoniuk Roman H. , Romanchuk Ludmila D. , Petruk Anatolyy A. , Pazych Viktor M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/jwld-2019-0063

Warianty tytułu

PL

Wpływ struktury krajobrazu na wskaźniki jakości wody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article focuses on the problem of structure degradation and ecosystem functioning – the urgency that identifies the relevance of operations at a strategic level aimed at providing the integrated assessment of ecological stability of water. Determination of water quality indicators were divided into blocks according to the criteria of salt composition, according to chemical saprobological indicators and the content of specific substances of toxic and radiation action. According to the results of block analysis, the integrated ecological index of water quality was determined by the dependence of water quality on the indicators of ecological stabilization of the landscape and the structure of biotechnical elements. The article determines the relationships between worsening quality of surface waters and stabilization or destabilization of the landscape structure. The research was conducted on medium and large streamflows on the Right Bank of Polesie region of the Dnieper- River cascade within which the tracts of land were identified and the landscape ecological stability (CESL1) and landscape biotechnical elements coefficients (CESL2) were determined. The retrospective analysis was performed of the surface water features on the Right Bank of Polesie region of the Dnieper- River cascade and the main trends in salt block indicators, trophic and saprobiological block indicators, and in the content of toxic and radioactive substances at observation sites were estimated. Based on obtained data, the integrated assessment in trends of surface water quality on the Right Bank of Polesie region of the Dnieper- River cascade was made and the main parameters and scale of stabilization and destabilization of landscape impact on the water quality formation were defined.

PL

W artykule skupiono się na problemie degradacji struktury i funkcjonowaniu krajobrazu, tj. pilnej potrzebie odniesienia się do strategicznych działań mających zapewnić zintegrowaną ocenę ekologicznej stabilności wód. Określenie wskaźników jakości wody realizowano w blokach według kryteriów: skład mineralny wód, wskaźniki chemiczne i saprobiologiczne oraz stężenie substancji toksycznych i radioaktywnych. W wyniku analiz oznaczono zintegrowany wskaźnik jakości wód i ustalono zależność między jakością wody a wskaźnikami stabilizacji krajobrazu i strukturą elementów biotechnicznych. W artykule określono zależność między pogarszającą się jakością wody a stabilizacją bądź destabilizacją struktur krajobrazu. Badania prowadzono na średnich i dużych ciekach prawobrzeżnej kaskady Dniepru w regionie Polesia, gdzie wyznaczono pasy ziemi i oznaczono dla nich współczynnik stabilności ekologicznej (CESL1) oraz współczynnik krajobrazowych elementów biotechnicznych (CESL2). Przeprowadzono retrospektywną analizę właściwości wód powierzchniowych obszaru badań i ustalono trendy zmian wskaźników zasolenia, wskaźników chemicznych i saprobiologicznych oraz stężenia substancji toksycznych i radioaktywnych. Na podstawie uzyskanych danych wykonano zintegrowaną ocenę jakości wód na obszarze prawobrzeżnej kaskady Dniepru oraz zdefiniowano główne parametry i wpływ skali stabilizacji lub destabilizacji krajobrazu na jakość wód.

Słowa kluczowe

EN

degradation; landscape stability; surface water; Dnieper cascade; water quality

PL

degradacja; jakość wody; kaskada Dniepru; stabilność krajobrazu; wody powierzchniowe

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 43
• Strony: 56--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fedoniuk Tetyana P.

• Zhytomyr National Agroecological University, Staryi Blvd, 7, Zhytomyr, Zhytomyrs'ka oblast, 10002 Ukraine

autor

Fedoniuk Roman H.

• Zhytomyr National Agroecological University, Ukraine

autor

Romanchuk Ludmila D.

• Zhytomyr National Agroecological University, Ukraine

autor

Petruk Anatolyy A.

• State Ecological Inspection in Rivne Region, Rivne, Ukraine

autor

Pazych Viktor M.

• Zhytomyr National Agroecological University, Ukraine

Bibliografia

• AMIRI B., NAKANE K. 2009. Modeling the linkage between river water quality and landscape metrics in the Chugoku district of Japan. Water Resources Management. Vol. 23(5) p. 931–956.
• DOSSKEY M., PHILIPPE V., NOEL P.G., CRAIG J.A., TIM P., RICHARD L. 2010. The role of riparian vegetation in protecting and improving chemical water quality in streams. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA). Vol. 46 (2) p. 261–277.
• DUBNIAK S.S., DUBNIAK S.А. 2012. Zakhody shchodo rozvytku baseynovoyi systemy upravlinnya vodnymy resursamy na pryladi baseynu r. Dnipro [Measures for the development of the basin water management system on the example of the Dnieper River Basin] [online]. [Access 18.10.2018]. Available at: ekobereg.com/files/6.doc
• FEDONIUK T. 2018. Morphogenetic analysis of the stability of water macrophytes development in the short-term biomonitoring of water ecosystems of the Polesie region of Ukraine. Balanced Nature Using. Vol. 9(1) p. 90–98.
• GRODZINSKY M.D., ROMANENKO V.D., SHELIAG-SOSONKO Y.R. 2005. Development of the ecological corridor concept for transboundary areas of the Dnipro River Basin. In: Conservation of biological and landscape diversity in the Dnipro (Dnieper) River Basin. Ed. J. Barica. Canadian Association on Water Quality. Monograph Series. No. 6 p. 101–112.
• JANKOWSKA-HUFLEJT H. 2006. The function of permanent grasslands in water resources protection. Journal of Water and Land Development. No. 10 р. 55–65.
• KLEMENTOVA E., HEINIGE V. 1995. Evaluation of ecological stability of agricultural landscape. Мelioration and Water Economy. No. 5 p. 24–35.
• LEE S., HWANG S., LEE S., HWANG H., SUNG H. 2009. Landscape ecological approach to the relationships of land use patterns in watersheds to water quality characteristics. Landscape and Urban Planning. Vol. 92(2) p. 80–89.
• MIATKOWSKI Z., SMARZYŃSKA K. 2017. Surface water resources of small agricultural watershed in the Kujawy region, central Poland. Journal of Water and Land Development. No. 33 p. 131–140. DOI 10.1515/jwld-2017-0028.
• MIODUSZEWSKI W. 2015. Protection of water quality in the lake situated on the agricultural area. Journal of Water and Land Development. No. 26 p. 65–71. DOI 10.1515/jwld-2015-0017.
• NASH M., HEGGEM D., EBERT D., WADE T., HALL R. 2009. Multiscale landscape factors influencing stream water quality in the state of Oregon. Environmental Monitoring and Assessment. Vol. 156 (1–4) p. 343–360.
• RAMDANI H., LAIFA A. 2017. Physicochemical quality of Wadi Bounamoussa surface waters (Northeast of Algeria). Journal of Water and Land Development. No. 35 p. 183–191. DOI 10.1515/jwld-2017-0083.
• ROMANCHUCK L.D., FEDONYUK T.P., FEDONYUK R.G. 2017. Model of influence of landscape vegetation on mass transfer processes. Biosystems Diversity. Vol. 25. No. 3 p. 203–209. DOI 10.15421/011731.
• ROMANCHUK L., FEDONYUK T., PAZYCH V., FEDONYUK R., KHANT G., PETRUK А. 2018. Assessment of the stability of aquatic ecosystems development on the basis of indicators of the macrophytes fluctuating asymmetry. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. Vol. 4. No. 11 (94) p. 54–61.
• ROMANENKO V., ZHUKINSKIY V. 1998. Metodyka ekolohichnoyi otsinky yakosti poverkhnevykh vod za vidpovidnymy katehoriyamy [Methodology of ecological assessment of surface water quality according to the relevant categories]. Kyiv. Symbol pp. 28.
• SHEN Z., HOU X., LI W., AINI G., CHEN L., GONG Y. 2015. Impact of landscape pattern at multiple spatial scales on water quality: A case study in a typical urbanised watershed in China. Ecological Indicators. Vol. 48 p. 417–427.
• SNIZHKO S. 2002. Hidrokhimiya ta radioheokhimiya richok i bolit Zhytomyrsʹkoyi oblasti [Hydrochemistry and radiogeochemistry of rivers and marshes of Zhytomyr region]. Zhytomyr. Volyn. ISBN 966-690-005-Х pp. 264.
• URIARTE M., YACKULIC C., LIM Y., ARCE-NAZARIO J. 2011. Influence of land use on water quality in a tropical landscape: A multi-scale analysis. Landscape Ecology. Vol. 26 (8) p. 1151–1164.
• UUEMAA E., ROOSAARE J., MANDER Ü. 2007. Landscape metrics as indicators of river water quality at catchment scale. Hydrology Research. Vol. 38(2) p. 125–138.
• VASENKO O.G. 2005. Ecological status of the transboundary sections of the Dnipro Basin. In: Conservation of biological and landscape diversity in the Dnipro (Dnieper) River Basin. Ed. J. Barica. Canadian Association on Water Quality. Monograph Series. No. 6 p. 1–15.
• VASENKO О.G., RYBALOVA О.V., KOZLOVSKAYA O. 2016. A study of significant factors affecting the quality of water in the Oskil River (Ukraine). Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. No. 3/10 p. 48–55.
• VASENKO О.H., KOROBKOVA H.V., RYBALOVA О.V. 2017. Vyznachenia ekolohichykh normatyviv yakosti poverkhnevykh vod z urakhuvaniam prohnoznykh modelei ta rehionalnych osoblyvostei [Determination of environmental norms of surface water quality taking into account forecast models and regional features]. Сollquium Journal. No. 2 p. 15–24.
• ZHANG D., LI Y., SUN X., ZHANG F., ZHU H., LIU Y., ZHU X. 2010. Relationship between landscape pattern and river water quality in Wujingang region, Taihu Lake watershed. Huan Jing Ke Xue. Vol. 31(8) p. 1775–1783.
• ZHOU T., WU J., PENG S. 2012. Assessing the effects of landscape pattern on river water quality at multiple scales: A case study of the Dongjiang River watershed, China. Ecological Indicators. Vol. 23 p. 166–175.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).