Cyanobacterial blooms in kaliski region water reservoirs and water quality parameters

• Autorzy: Szczukocki D. , Dałkowski R. , Krawczyk B. , Juszczak R. , Kubisiak-Banaszkiewicz L. , Olejniczak B. , Andrijewski G.

Identyfikatory

DOI

10.1515/aep-2015-0002

Warianty tytułu

PL

Zakwity sinicowe w zbiornikach okolic Kalisza a wskaźniki jakości wody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Cyanobacterial blooms occur frequently in artificial lakes, especially in water reservoirs with small retention exposition to anthropopressure. The abundant occurrence of cyanobacteria is accompanied by danger of oxygen imbalance in the aquatic environment and the secretion of toxins that are possible threat to human health and life. Cyanobacterial cell growth depends on a number of physical (temperature, light exposure), chemical (pH, concentration of compounds containing nitrogen and phosphorus) and biological (the presence of other organisms) factors. This paper presents the results of the analysis of water from reservoirs located in southern Wielkopolska region (Pokrzywnica-Szałe, Gołuchów and Piaski-Szczygliczka). Some important physico-chemical parameters of water samples taken from investigated reservoirs as well as cyanotoxins concentration were determined. Furthermore, the cyanobacterial species were identified. There was also an attempt made to correlate the water parameters with the cyanobacteria development and cyanotoxins production. On the basis of the results obtained in the analyzed season, it can be concluded that water from Pokrzywnica and Gołuchów reservoirs was rich in nutrients, hence the intense cyanobacterial blooms and cyanotoxins in water were observed.

PL

Zakwity sinicowe występują szczególnie często w zbiornikach małej retencji poddanych wielokierunkowej antropopresji. Obfitemu występowaniu sinic towarzyszy niebezpieczeństwo związane z zachwianiem równowagi tlenowej w środowisku wodnym oraz wydzielaniem toksyn, które niosą ze sobą zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Wzrost komórek sinic uzależniony jest od wielu czynników fizycznych (temperatura, naświetlenie), chemicznych (pH, stężenie związków zawierających azot i fosfor) i biologicznych (obecność innych organizmów). W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań wody ze zbiorników retencyjnych południowej Wielkopolski (Pokrzywnica-Szałe, Gołuchów oraz Piaski-Szczygliczka). Scharakteryzowano parametry fizyko-chemiczne wód, określono gatunki sinic występujące w badanych zbiornikach, a także podjęto próbę skorelowania scharakteryzowanych parametrów wód z rozwojem sinic i produkcją cyjanotoksyn. Na podstawie uzyskanych rezultatów można stwierdzić, że wody zbiorników Pokrzywnica i Gołuchów wykazywały dużą żyzność w badanym sezonie, czego efektem były intensywne zakwity sinicowe, w czasie których odnotowano w ich wodach występowanie cyjanotoksyn.

Słowa kluczowe

EN

artificial lakes; eutrophication; cyanobacterial blooms; cyanotoxins

PL

sztuczne jezioro; eutrofizacja; zakwity sinic; toksyny sinicowe

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 41, no. 1
• Strony: 15--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szczukocki D.

• University of Lodz, Poland Faculty of Chemistry Department of Inorganic and Analytical Chemistry Laboratory of Environmental Threats

autor

Dałkowski R.

• University of Lodz, Poland Faculty of Chemistry Department of Inorganic and Analytical Chemistry Laboratory of Environmental Threats

autor

Krawczyk B.

• University of Lodz, Poland Faculty of Chemistry Department of Inorganic and Analytical Chemistry Laboratory of Environmental Threats

autor

Juszczak R.

• University of Lodz, Poland Faculty of Chemistry Department of Inorganic and Analytical Chemistry Laboratory of Environmental Threats

autor

Kubisiak-Banaszkiewicz L.

• District Sanitary and Epidemiological Station in Kalisz, Poland

autor

Olejniczak B.

• University of Lodz, Poland Faculty of Chemistry Department of Inorganic and Analytical Chemistry Laboratory of Environmental Threats

autor

Andrijewski G.

• University of Lodz, Poland Faculty of Chemistry Department of Inorganic and Analytical Chemistry Laboratory of Environmental Threats

Bibliografia

• [1] Bieroński, J. (2005). Small retention ponds and reservoirs - the problems of functioning, Problemy ekologii krajobrazu, 17, pp. 101-110. (in Polish)
• [2] Bucka, H., Żurek, R. & Kasza, H. (1993). The effect of physical and chemical parameters on the dynamics of phyto- and zooplankton development in the Goczałkowice Reservoir, Acta Hydrobiologica, 35, 2, pp. 133-151.
• [3] Ciesielczuk T., Rosik-Dulewska Cz. & Kochanowska K. (2014). The Influence of Biomass Ash on the Migration of Heavy Metals in the Flooded Soil Profile - Model Experiment, Archives of Environmental Protection, 40, 4, pp. 3-15.
• [4] Czaplicka-Kotas, A., Ślusarczyk, Z., Pięta, M. & Szostak, A. (2012). Analysis of Relations Between Water Quality Parameters of Lake Goczałkowickie with Regard to Phytoplankton Blooms, Ochrona Środowiska, 34, 1, pp. 21-27. (in Polish)
• [5] Dawson, R.M. (1998). The toxicology of microcystins, Toxicon, 36, pp. 953-962.
• [6] Dąbrowski, S., Trzeciakowska, M. & Dąbrowska, M. (2010). The Recharge Modelling for Piaski-Szczygliczka Storage Reservoir Fed by Water pumped from Nearby Groundwater Infiltration Intake in Ostrów Wielkopolski, Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 442, pp. 27-36. (in Polish)
• [7] Gu, B. & Alexsander, V. (1993). Dissolved nitrogen uptake by cyanobacterial bloom (Anabaena flos-aquae) in a subarctic lake, Applied and Environmental Microbiology, 59, pp. 422-430.
• [8] James, K.J., Sherlock, J.R. & Stack, M.A. (1997). Anatoxin-a in Irish fresh water and cyanobacteria, determined using a new fluorometric liquid chromatographic method, Toxicon, 35, pp. 963-971.
• [9] Kabziński, A., Grabowska, H., Cyran, J., Juszczak, R., Dziegieć, J., Zawadzka, A., Szczukocki, D. & Szczytowski, K. (2004). Experiments with application of chlorine dioxide and ozone for removing cyanobacterial toxins from Sulejów-Łódź water pipe system, Archives of Environmental Protection, 30, 2, pp. 17-38. (in Polish)
• [10] Kabziński, A.K.M., Grabowska, H., Cyran, J., Juszczak, R., Zawadzka, A. & Macioszek, B. (2004). Effect of water quality and treatment parameters on the extent of cyanobacterial toxins removal from the water: A case study, Ochrona Środowiska, 26, 3, pp. 13-20. (in Polish)
• [11] Kabziński, A.K.M., Grabowska, H., Cyran, J., Juszczak, R., Zawadzka, A., Szczukocki, D.E. & Szczytowski, K. (2006). Ozonation-based removal of microcystin from drinking water drawn from artificial lake of Sulejów, Poland, Environmental Protection Engineering, 32, 2, pp. 17-35.
• [12] Kabziński, A.K.M., Macioszek, B.T., Szczukocki, D.E. & Juszczak, R. (2006). Neurotoxins in the Sulejów Impoundment Lake Water, Ochrona Środowiska, 28, 1, pp. 55-58. (in Polish)
• [13] Kondracki, J. (2002). Regional Geography of Poland, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002. (in Polish)
• [14] Lehtimäki, J., Moisander, P., Sivonen, K. & Kononen, K. (1995). Comparison of growth, toxin production and nitrogen fixation of cyanobacteria from the Baltic Sea, 1st. International Congress on Toxic Cyanobacteria (Blue-Green Algae), 20-24 August, Ronne, Denmark 1995.
• [15] Lehtimäki, J., Sivonen, K., Luukkainen, R. & Niemelä, S.I. (1994). The effects of incubation time, temperature, light, salinity and phosphorus on growth and hepatotoxin production by Nodularia strains, Archive für Hydrobiologie, 130, pp. 269-282.
• [16] Małecki, Z. (2005). Retention reservoirs in the Kalisz district - Pokrzywnica (Szałe) near Kalisz, Wydawnictwo Naukowe Gabriel Borowski, Lublin 2005. (in Polish)
• [17] Małecki, Z. (2006). Stagnant waters in the district of Kalisz. A Pokrzywnica river basin, Wydawnictwo Naukowe Gabriel Borowski, Lublin 2006. (in Polish)
• [18] Małecki, Z. (2008). Function of Water Reservoir and Park Ponds in Gołuchów, Inżynieria Ekologiczna, 20, pp. 7-15. (in Polish)
• [19] Małecki, Z.J. & Wira, J. (2010). The floods in the Swędrnia to Prosna estuary region, Zeszyty Naukowe - Inżynieria lądowa i wodna w kształtowaniu środowiska, 2, pp. 55-67. (in Polish)
• [20] Paluch, J., Małecki, Z.J. & Gołębiak, P. (2009). The impact of Gołuchów water reservoir on the microclimate in the basin of of the Ciemna (Trzemna), left-bank tributary of Prosna, Zeszyty Naukowe - Inżynieria lądowa i wodna w kształtowaniu środowiska, 1, pp. 26-34. (in Polish)
• [21] Przybyłek, J. (2005). Retention reservoir supply Piaski-Szczygliczka in Ostrów Wielkopolski from the intake of artificial groundwater, Instytut Geologii UAM, 2005. (in Polish)
• [22] Raczak, J. (2002). Nutrient discharges into the Czorsztyn reservoir, Gospodarka Wodna, 5, pp. 205-209. (in Polish)
• [23] Report on the condition of the environment in Wielkopolska in 2004. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Poznań 2005. (in Polish)
• [24] Sivonen, K. (1996). Cyanobacterial toxins and toxin production, Phycologia, 35, pp. 12-24.
• [25] Sivonen, K. (1990). Effects of light, temperature, nitrate, orthophosphate, and bacteria on growth of and hepatotoxin production by Oscillatoria agardhii strains, Applied and Environmental Microbiology, 56, pp. 2658-2666.
• [26] Ostrowski County Development Strategy. Local Development Plan in the consultation framework, Stowarzyszenie EuroSupport, Materiały informacyjne UM Ostrowa Wielkopolskiego, 2004. (in Polish)
• [27] Saker, M.L., Vale, M., Kramer, D. & Vasconcelos, W.M. (2007). Molecular techniques for the early warning of toxic cyanobacteria blooms in freshwater lakes and rivers, Applied Microbiology and Biotechnology, 75, pp. 441-449.
• [28] Szarek-Gwiazda, E., Mazurkiewicz-Boroń, G. & Wilk-Woźniak, E. (2009). Changes of physicochemical parameters and phytoplankton in water of submountain dam reservoir - effect of late summer stormflow, Archives of Environmental Protection, 35, 4, pp. 79-90.
• [29] Szczukocki, D., Macioszek, B. & Dziegieć, J. (2010). Removal of microcystin-LR from water by ozonation. In Pawłowski L. (Ed.), Environmental Engineering III (pp. 517-520), CRC Taylor & Francis Group.
• [30] Unrein, F. (2002). Changes in phytoplankton community along a transversal section of the Lower Paran´a floodplain, Argentina, Hydrobiologia, 468, pp. 123-134.
• [31] Unrein, F., O’Farrell, I., Izaguirre, I., Sinistro, R., Santos Afonso, M. & Tell, G. (2010). Phytoplankton response to pH rise in a N-limited floodplain lake: relevance of N2-fixing heterocystous cyanobacteria, Aquatic Sciences, 72, pp. 179-190.
• [32] Van der Westhuizen, A.J. & Eloff, J.N. (1983). Effect of culture age and pH of culture medium on the growth and toxicity of the blue-green alga Microcystis aeruginosa, Zeitschrift für Pflanzenphysiologie, 110, pp. 157-163.
• [33] Watanabe, M.F. & Oishi, S. (1985). Effects of environmental factors on toxicity of cyanobacterium M. aeruginosa under culture conditions, Applied and Environmental Microbiology, 49, pp. 1342-1344.
• [34] Zimoch, I. & Falkus, B. (2003). Assessment of the eutrophication status of Kozłowa Góra reservoir, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 10, pp. 373-376. (in Polish)
• [35] Hermanowicz, W., Dojlido, J., Dożańska, W., Koziorowski, B. & Zerbe, J. (1999). Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków, Wydawnictwo Arkady, Warszawa 1999. (in Polish)
• [36] Zieliński, M. (2006). Utilization of phosphogypsum in the aspect of environmental protection, Przemysł Chemiczny, 85, 7, pp. 478-483. (in Polish)
• [37] http://www.algaebase.org (16.01.2015)