Characteristics of Spatial Distribution of Phosphorus and Nitrogen in the Bottom Sediments of the Water Reservoir Poraj

• Autorzy: Rozpondek K. , Rozpondek R. , Pachura P.

Identyfikatory

DOI

10.12911/22998993/74277

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to determine the content of phosphorus and nitrogen in the bottom sediments of the Poraj Reservoir located on the Warta River, along with defining their spatial distribution and the relationship between these elements and organic matter, aluminum and iron. Samples of bottom sediments were collected on the basis of regular measurement grid of 46 points located in the area of the water reservoir Poraj. The collected samples were analyzed in terms of content of following elements, which values are in range: total phosphorus (TP) 0.06 – 5.06 g/kg, total nitrogen (TN) 0.17 – 9.66 g/kg, organic matter (OM) 0.49 – 28.41% of solid content, aluminum (Al) 2.44 – 145.15 g/kg and iron (Fe) 0.28 – 16.50 g/kg. By using of GIS system, spatial distribution of obtained results of laboratory analyzes were interpolated (Inverse Distance Weighted method was used). On basis of spatial distribution it was noted that in northern part of water reservoir bottom sediments have greater values of TP, TN and OM than in southern part. The study also included calculation of correlation between: OM and TN (n=46, R² = 0.9335), TN and Fe (n=46, R² = 0.8782), TN and Al (n=46, R² = 0.8629), OM and Fe (n=46, R² = 0.8243), OM and Al (n=46, R² = 0.7981), TP and Fe (n=46, R² = 0.7456), TP and Al (n=46, R² = 0.6209). The presented pilot studies show that the potential content of phosphorus, nitrogen and organic matter in the sediments of the water reservoir Poraj can reach a significant level. The need to plan and carry out further research allowing the evaluation of the properties of the analyzed elements and examining their potential impact on water quality in the tested water reservoir was stated.

Słowa kluczowe

EN

bottom sediments; spatial distribution; eutrophication

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej ; Lublin University of Technology
• Czasopismo: Journal of Ecological Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 4
• Strony: 178--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Rozpondek K.

• Faculty of Infrastructure and Environment, Czestochowa University of Technology, Dąbrowskiego St. 69, 42-200 Czestochowa, Poland

autor

Rozpondek R.

• Faculty of Infrastructure and Environment, Czestochowa University of Technology, Dąbrowskiego St. 69, 42-200 Czestochowa, Poland

autor

Pachura P.

• Faculty of Management, Czestochowa University of Technology, ul. Dąbrowskiego 69, 42-200 Czestochowa, Poland

Bibliografia

• 1. Bartoszek L., Czech D., Podatność na degradację zbiornika zaporowego Solina, 2014, Czasopismo inżynierii lądowej, środowiska i architektury, 31 (61), 35–53
• 2. Dąbkowski Sz., Pawłat- Zawrzykaj A., Wybrane właściwości chemiczne osadów dennych wód otwartych z zlewni Raszynki, 2003, Woda-Środowisko- Obszary Wiejskie, 3 (6), 111–123
• 3. Dąbrowska J., Lejcuś K., Charakterystyka osadów dennych zbiornika Dobromierz, 2012, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 2012, 3 (6), 89–98
• 4. Gałczyński Ł., Eutrofizacja wód – problem cywilizacji, 2008, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 12, 34 37
• 5. Geneviève A. A., André G. R., Legendre P., Spatial relationships between soil moisture patterns and topographic variables at multiple scales in a humid temperate forested catchment, 2010, Water Resources Research, 46, 1 – 17.
• 6. Gruca-Rokosz R., Koszelnik P., Tomaszek J., Ocena stanu troficznego trzech nizinnych zbiorników zaporowych Polski południowo-wschodniej, 2011, Inżynieria Ekologiczna, 26, 196- 205
• 7. House W., Frank H. Denison F., Total phosphorus content of river sediments in relationship to calcium, iron and organic matter concentrations, 2002, The Science of the Total Environment, 282–283, 341- 351
• 8. Jacek Kubiak J., Agnieszka Tórz A., Eutrofizacja. Podstawowe problemy ochrony wód jeziornych na pomorzu zachodnim, 2005, Słupskie Prace Biologiczne, 17- 36
• 9. Jachniak, E., Kozak, J. L., 2013, Estimating the level of water eutrophication in Poraj dam reservoir based on selected methods, Ecological Chemistry and Engineering. A, 20 (7–8), 779–790
• 10. Jaguś A., Rzętała M., 2000, Zbiornik Poraj – charakterystyka fizyczno-geograficzna, Wydział Nauk o Ziemi UŚ, Sosnowiec
• 11. Junakova N., Balintova M., Patrilakova A., 2013, Study of Particle Granularity Impact on Nutrient Conectration, Chemical Enginnering Transactions, 32, 2161–2166.
• 12. Karwacka A., Niedzielski P., Staniszewski R., Ocena stanu osadów dennych wybranych jezior powiatu poznańskiego, 2015, Rocznik Ochrona Środowiska, 17, 1684–1698
• 13. Kasza H., Zbiorniki zaporowe. Znaczenie – eutrofizacja – ochrona, 2009, ATH, Bielsko-Biała
• 14. Kovalikova N, Balintova M., 2007, Evaluation of bottom sediment quality in selected small water basin. Acta Facultatis Ecologiae, 16, 129–132.
• 15. Kiryluk A., Rauba M., Wpływ rolnictwa na stężenie fosforu ogólnego w wodach powierzchniowych rzeki Śliny, 2011, Inżynieria Ekologiczna, 26, 122–132.
• 16. Rozpondek K., Rozpondek R., Problematyka zrównoważonego rozwoju w świetle oceny geochemicznego stanu środowiska wodnego przy wykorzystaniu systemu GIS, 2017, Problemy Ekorozwoju, 12 (1), 131–137
• 17. Rozpondek R., Wancisiewicz K., Analiza rozkładu zanieczyszczeń w osadach dennych z zastosowaniem GIS w przybrzeżnej strefie zbiornika wodnego Ostrowy na rzece Biała Oksza, 2016, Inżynieria i ochrona środowiska, 19 (1), 37- 49
• 18. Mitchel A., The ESRI Guide to GIS Analysis, 2005, ESRI Press, 2.
• 19. Siemieniuk A., Szczykowska J.,Wiater J., Eutrophication as a priority issue of water quality in small retention reservoirs, 2016, Journal of Ecological Engineering, 17 (3),143–147
• 20. Smal H., Ligęza S., Baran S., Wójcikowska-Kapusta A., Obroślak R., 2013, Nitrogen and Phosphorus in Bottom Sediments of Two Small Dam Reservoirs, Pol. J. Environ. Stud., 22(5), 1479–1489
• 21. Szarek-Gwiazda E., Sadowska I., 2010, Distribution of grain size and organic matter content in sediments of submontane dam reservoir, Environment Protection Engineering, 36(1), 113–124.
• 22. Tarnawski M., Baran A., Jasiewicz Cz., 2012, Ocena właściwości fizyczno- chemicznych osadów dennych zbiornika Chańcza, Proceedings of ECOpol, 6(1), 305- 311
• 23. Trojanowska A., Jezierski P., 2011, Phosphorus in sediments and pore waters of selected Polish dam reservoirs, International Journal of Oceanography and Hydrobiology, 40(2), 72–85.
• 24. Trojanowski J., Antonowicz J., Właściwości chemiczne osadów dennych jeziora Dołgie Wielkie, 2005, Słupskie Prace Biologiczne, 2, 123–133
• 25. Trojanowski J., Trojanowska Cz., Ratajczyk H.,Effect of intensive trout culture of Lake Łętowo in its bottom sediments, 1982, Pol. Arch. Hydrobiol. 29(3–4), 659–670
• 26. Uygur V., Irvem A., Karanlik S.,2010, Mapping of total nitrogen, available phosphorous and potassium in Amik Plain, Turkey, Environmental Earth Sciences, 59 (5), 1129–1138
• 27. Xu F L., Tao S., Dawson R W., Li B G., 2001, A GIS-Based Method of Lake Eutrophication Assesment., Ecological Modelling, 144,231–244
• 28. Yang X., Post W. M., 2011, Phosphorus transformations as a function of pedogenesis: A synthesis of soil phosphorus data using Hedley fractionation method, Biogeosciences, 8, 2907–2916
• 29. Zhang Ch., Olle Selinus O., Statistics and GIS in environmental geochemistry – some problems and solutions, 1998, J. Geochem. Explor, 64 (1–3), 339–354

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).