Analysis of eutrophication process in upland and lowland streams in Poland

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

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2014.8(2)076

Warianty tytułu

PL

Analiza przebiegu procesu eutrofizacji w ciekach krajobrazów wyżynnych i nizinnych na obszarze Polski

• Konferencja: ECOpole’14 Conference (15-17.10.2014, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Transformations occurring in the aquatic environment as a result of anthropogenic discharge of nutrients lead to intensification of eutrophication processes and secondary pollution of surface waters. An effect of this phenomenon is the deterioration of physical, chemical and biological characteristics of water. The increasing intensity of eutrophication processes and the specificity of their course in various types of water bodies require the development of specific control methods and ways to protect aquatic ecosystems. In view of the fact that eutrophication is a process that is characterized by high dynamism and depends on many interacting factors such as: morphological, hydrological, hydrobiological, climatic and other conditions, the assessment of trophic status of water is a very complicated task. In particular, it concerns the rivers and streams, because the symptoms of this process and its course vary according to the type of the river. Traditionally eutrophication is assessed on the basis of the boundary values of indicators or indices developed by various authors mostly for stagnant waters or estuaries. Among the various ways of trophic status assessment it is definitely a strong lack of a reliable and simple assessment methods for running waters. The paper presents the results of research concerning the course of eutrophication and evaluation of trophic state in selected rivers and streams in the upland and lowland areas of Poland on the base of the author's methodology. The method used is fundamentally different from traditional approach and based on the definition of trophic status as the existing state of the biotic balance in waters. It is characterized by easy interpretation of results and low costs. Comparative analysis of different methods for assessing the trophic status of running waters is also presented. Long-term dynamics of trophic state changes in the investigated upland and lowland rivers is also described.

PL

Transformacje zachodzące w środowisku wodnym w wyniku antropogenicznego dostarczania związków biogennych prowadzą do intensyfikacji procesów eutrofizacji i wtórnego zanieczyszczenia wód powierzchniowych. Skutkami tego zjawiska jest pogorszenie ich właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych. Nasilającą się intensywność procesów eutrofizacji oraz specyfika ich przebiegu w wodach różnego typu wymagają opracowania specjalnych metod kontroli i sposobów ochrony ekosystemów wodnych. 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 jest zadaniem bardzo skomplikowanym. Zwłaszcza dotyczy to rzek i strumieni, ponieważ objawy tego procesu i jego przebieg różnią się w zależności od typu rzeki. Tradycyjnie eutrofizację wód przyjęto oceniać na podstawie granicznych wartości zespołu wskaźników lub indeksów opracowanych przez różnych autorów przeważnie dla wód stojących lub estuariów. Wśród rozmaitych sposobów oceny stanu troficznego zdecydowanie brakuje wiarygodnych i prostych sposobów jego oceny w wodach płynących. W pracy przedstawiono wyniki badań nad przebiegiem procesu eutrofizacji i oceny statusu troficznego w wybranych ciekach na obszarach wyżynnych i nizinnych Polski na podstawie autorskiej metody. Zastosowana metoda zasadniczo różni się od metod tradycyjnych i opiera się na definicji stanu troficznego jako stanu istniejącego bilansu biotycznego w wodach. Charakteryzuje się ona łatwą interpretacją wyników oraz niskimi kosztami. Przedstawiono analizę porównawczą różnych metod oceny stanu troficznego wód rzecznych. Opisano wieloletnią dynamikę zmian stanu troficznego badanych rzek wyżynnych i nizinnych.

Słowa kluczowe

EN

biogenic substances; anthropogenic eutrophication; upland and lowland rivers; biotic balance; eutrophication indices; trophic state assessment

PL

substancje biogenne; eutrofizacja antropogeniczna; rzeki krajobrazów wyżynnych i nizinnych; bilans biotyczny; wskaźnik eutrofizacji; ocena stanu troficznego

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 8, No. 2
• Strony: 429--436
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Neverova-Dziopak E.

• Department of Management and Protection of Environment, AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, 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 Kraków, 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://isap.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] Zheng L, Paul MJ. Effects of Eutrophication on Stream Ecosystems. Tetra Tech Inc.; 2003. http://n-steps.tetratech-ffx.com.
• [8] 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.
• [9] Odum EP. Fundamentals of Ecology. Third edition. Philadelphia-London-Toronto: W.B. Saunders Company; 1971.
• [10] 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.
• [11] 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.
• [12] Neverova-Dziopak E. Ecological aspects of surface water protection (Ekologiczne aspekty ochrony wód powierzchniowych). Rzeszów: Oficyna Wyd Politechniki Rzeszowskiej; 2007.
• [13] Neverova-Dziopak E. Fundamentals of Anthropogenic Eutrophication Management (Podstawy zarządzania eutrofizacją antropogeniczną). Monografia. Kraków: Wyd AGH; 2010.
• [14] 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.
• [15] 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.
• [16] 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.
• [17] 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.