Analiza rozkładu zanieczyszczeń w osadach dennych z zastosowaniem GIS w przybrzeżnej strefie zbiornika wodnego Ostrowy na rzece Biała Oksza

• Autorzy: Rozpondek R. , Wancisiewicz K.

Identyfikatory

DOI

10.17512/ios.2016.1.4

Warianty tytułu

EN

Distribution of pollution in sediments in the coastal zone of Ostrowy water reservoir in Biała Oksza river - GIS based approach

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zanieczyszczenia osadów dennych w strefie przybrzeżnej zbiornika wodnego Ostrowy na rzece Biała Oksza. Próbki zostały pobrane z wierzchniej warstwy osadów w okolicach linii brzegowej. Zostały one poddane analizom laboratoryjnym pod względem zawartości substancji organicznej, azotu Kjeldahla, węgla całkowitego, fosforu ogólnego i przyswajalnego oraz całkowitej zawartości pięciu metali ciężkich, tj. Cd, Cr, Ni, Pb, Zn. Na podstawie wyników badań, przy zastosowaniu oprogramowania GIS, utworzono mapy przestrzennego rozkładu badanych elementów. W tym celu wykorzystano interpolację, a dokładniej metodę wagowanej odwrotnej odległości. Analiza wyników pozwoliła stwierdzić, że osady denne są zróżnicowane pod względem rozmieszczenia zanieczyszczeń biogennych i metali ciężkich. Zauważono także, że materia organiczna deponowana jest na całej przestrzeni zbiornika. Analizując stężenia badanych elementów, ustalono, że w obecnym stanie zbiornik nie wymaga przeprowadzenia zabiegów rekultywacyjnych.

EN

Determination of physicochemical state of sediments in the coastal zone of water reservoirs is an important aspect of water management. This applies mainly to the protection of water against any kind of pollution. The paper presents the results of contamination in sediments in the coastal zone of Ostrowy water reservoir in Biała Oksza river. Nine samples were taken from the top layer of the sediments near the shoreline. Samples were subjected to laboratory analysis under the terms of the organic matter content, Kjeldahl nitrogen, total carbon, total and assimilable phosphorus, and the total content of five heavy metals: Cd, Cr, Ni, Pb, Zn. Concentrations of cadmium, chromium, nickel, lead and zinc in sediments were determined by means of ICP - MS method. On the basis of the results of studies, spatial distribution maps of the studied components were generated using GIS software. For this purpose, one of the interpolation methods (IDW - Inverse Distance Weighted) was used. Results show that sediments are diverse in regard to the location of biogenic pollutants and heavy metals. It is also noted that the organic material is deposited over the entire space of a water reservoir. The content of organic matter has a significant impact on the content of phosphorus in each studied sample. The share of organic matter does not exceed 2.5% in any sediment sample. The maximum values for total heavy metal content are as follows: Cd - 1.34 mg/kg, Cr - 17.64 mg/kg, Ni - 7.59 mg/kg, Pb - 11.64 mg/kg, Zn - 24.02 mg/kg. In contrast to the contents of Ni and Cr, whose peak values are located in the center area, Zn and Pb reached the highest values in the northern and southern area of Ostrowy water reservoir. The studies were preliminary, allowing for an initial assessment of pollution and undertaking comprehensive research to determine the recreational value of the water reservoir. Having analyzed the concentrations of the elements established in the present state, it can be concluded that Ostrowy water reservoir does not require reclamation treatments.

Słowa kluczowe

PL

osady denne; zanieczyszczenie; GIS; rozkład przestrzenny

EN

sediments; pollution; GIS; spatial distribution

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 19, nr 1
• Strony: 37--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Rozpondek R.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

autor

Wancisiewicz K.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Aktualizacja Programu Ochrony Środowiska dla Gminy Kłobuck - UMG Kłobuck.
• [2] Koc J., Skwierawski A., Fosfor w wodach obszarów rolniczych, Prace Naukowe Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu nr 1017/2004, Chemia, związki fosforu w chemii, rolnictwie, medycynie i ochronie środowiska, Wrocław 2004, 165-182.
• [3] Siwek H., Włodarczyk M., Brzostowska-Żelechowska D., Wachowiak M., Wpływ wybranych parametrów fizyczno-chemicznych osadu na zawartość nieorganicznych form fosforu w osadach dennych małych zbiorników polimiktycznych, Acta Agrophysica 2009, 13, 2, 497-503.
• [4] Golterman H.L., The Chemistry of Phosphate and Nitrogen Compounds in Sediments, Kluwer Academic Publishers, 2005.
• [5] Bartoszek L., Wydzielenie fosforu z osadów dennych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2007.
• [6] Kentzer A., Fosfor i jego biologicznie dostępne frakcje w osadach jezior różnej trofii, Rozprawy habilitacyjne, Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 2001.
• [7] Tomczak M., Spatial interpolation and its unceratinty using automated anistropic inverse distance weighting (IDW) - cross-validation/jackknife approach, Journal of Geographic Information and Decision Analysis 1998, 2, 2, 18-30.
• [8] PN-ISO 10390: 1997. Jakość gleby. Oznaczanie pH.
• [9] PN-ISO 11261:2002. Jakość gleby. Oznaczanie azotu ogólnego. Zmodyfikowana metoda Kjeldahla.
• [10] PN-ISO 11465:1999. Jakość gleby. Oznaczanie zawartości suchej masy gleby i wody w glebie w przeliczeniu na suchą masę gleby. Metoda wagowa.
• [11] Karczewska A., Kabała C., Metodyka analiz laboratoryjnych gleb i roślin, Wyd. 4, Akademia Rolnicza we Wrocławiu, Wrocław.
• [12] EN-ISO 6878:2004. Jakość wody. Oznaczanie fosforu. Metoda spektrofotometryczna z molibdenianem amonu.
• [13] Kajdz Z., Limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2001.
• [14] Dąbrowska J., Lejcuś K., Charakterystyka osadów dennych zbiornika Dobromierz, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, Nr 3/IV/2012, PAN, Oddział w Krakowie, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi, Kraków 2012, 89-98.
• [15] Hartikainen H., Pitkänen M., Kairesalo T., Tuominen L., Co-occurrence and potential chemical competition of phosphorus and silicon in lake sediment, Water Research 1996, 30(10), 2472-2478.
• [16] Rydin E., Potentially mobile phosphorus in lake Erken sediment, Water Research 2000, 34(7), 2037-2042.
• [17] Kyzioł J., Minerały ilaste jako sorbenty metali ciężkich, Prace i Studia, IPIŚ PAN, T. 43, 1994.
• [18] Polechoński R., Ołów w ekosystemie jeziora Sława - przemieszczanie, kumulacja oraz próba bilansu w dziesięcioleciu 1993-2003, Zesz. Nauk. Akademii Rolniczej we Wrocławiu nr 497, Rozprawy CCXXIII, Wrocław.
• [19] Kostecki M., Kowalski E., Alokacja metali ciężkich w osadach dennych zbiornika rybnickiego, Archiwum Ochrony Środowiska 2004, 30, 4, 53-62.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.