Przestrzenna i czasowa zmienność stężenia azotanów w płytkich wodach gruntowych w miejscu lokalizacji polowej pryzmy obornika

• Autorzy: Pietrzak S. , Rossa L. , Marcinkowski T. , Wojcieszak Ł.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/95272

Warianty tytułu

EN

Spatial and temporal variability of nitrates concentration in shallow groundwater at the field location of the manure heap

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Płytkie wody podziemne są szczególnie podatne na zanieczyszczenie azotanami pochodzenia rolniczego. W pracy podjęto próbę rozpoznania kierunku przestrzennych i czasowych zmian stężenia azotanów w płytkich wodach gruntowych, zalegających pod warstwą piaszczystej gleby, w miejscu okresowego składowiska obornika i w jego najbliższym otoczeniu. Badania przeprowadzono w latach 2009–2015 na terenie gospodarstwa rolnego ukierunkowanego na produkcję mleka, położonego w północno-zachodniej części środkowego basenu Biebrzy, w województwie podlaskim. Stanowisko badawcze zlokalizowano na skraju pola, na którym corocznie uprawiano kukurydzę i gdzie na przełomie lat 2010/2011 i 2014/2015 okresowo składowano obornik. Próbki wód gruntowych pobierano korzystając z 7 studzienek kontrolno-pomiarowych, w odstępach miesięcznych, 4-8 razy w roku. Uzyskane zbiory wyników zawartości azotanów poddano analizie statystycznej z wykorzystaniem analizy wariancji z testem Kruskala-Wallisa. Przeprowadzono również analizę korelacji stężenia azotu azotanowego w wodzie z różnych punktów badawczych oraz analizę jego regresji w kolejnych latach badań. Średnie, roczne stężenie azotu azotanowego w próbkach wód gruntowych pobieranych z poszczególnych studzienek kształtowało się szerokim zakresie wartości od 1,1 do 101,8 mg N-NO₃∙dm^–3. W zdecydowanej większości przypadków (86%) wielokrotnie przekraczało ono graniczną wartość dla III klasy jakości wód podziemnych czyli 11,3 mg N-NO₃∙dm^–3. Zatem badane wody należy zaliczyć do wód zanieczyszczonych bądź zagrożonych zanieczyszczeniem. Ponad to w ujęciu przestrzennym i czasowym, średnie, roczne zawartości azotanów w badanych próbach wód gruntowych, pobieranych ze studzienek zainstalowanych na terenie stanowiska badawczego charakteryzowały się znacznym zróżnicowanym przestrzennym, miały odmienne nasilenie jak też kierunki zmian w czasie, w niewielkim stopniu były ze sobą skorelowanie.

EN

Shallow groundwater is particularly susceptible to contamination by nitrates from agricultural sources. The paper attempts to recognize the direction of spatial and temporal changes in the concentration of nitrates in shallow groundwater, lying under a layer of sandy soil, in the place of a temporary manure storage place and in its immediate vicinity. The study was conducted in the years 2009–2015 on farm focused on milk production, located in the north-western part of the central basin of Biebrza, in Podlaskie voivodeship . The research stand was located at the edge of the field where maize was grown every year and where manure was periodically stored at the turn of 2010/2011 and 2014/2015. Groundwater samples were collected using 7 control and measurement wells, on a monthly basis, 4-8 times a year. The obtained results of nitrates content were subjected to statistical analysis using the analysis of variance with the Kruskal-Wallis test. The analysis of correlation of nitrate nitrogen concentration in water from various research points and analysis of its regression in subsequent years of research was also performed. The average annual concentration of nitrate nitrogen in groundwater samples collected from individual wells was in the wide range from 1.1 to 101.8 mg NO₃∙dm^–3. In the vast majority of cases (86%) it repeatedly exceeded the limit value for the third class of groundwater quality, or 11.3 mg N-NO₃∙dm^–3. Thus, the tested water should be classified as polluted or at risk of contamination. In addition, in spatial and temporal terms, the average annual nitrates content in the tested groundwater samples collected from wells installed on the research site was characterized by a significant different spatial, has a different intensity as well as directions of changes in time, to a small extent correlated with each other.

Słowa kluczowe

PL

azotany; wody gruntowe; polowa pryzma obornika

EN

nitrates; shallow groundwater; field manure heap

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 19, nr 5
• Strony: 75--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Pietrzak S.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Falenty, Al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn

autor

Rossa L.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Falenty, Al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn

autor

Marcinkowski T.

• Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu, ul. Wojska Polskiego 1, 82-300 Elbląg

autor

Wojcieszak Ł.

• Państwowy Instytut Geologiczny PIB w Warszawie, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

• 1. Bogdał A., Kowalik T., Witoszek K. 2015. Wpływ Zbiornika Goczałkowickiego na zmiany jakości wód w rzece Wiśle. Inżynieria Ekologiczna Vol. 45, 124–134.
• 2. Filipović V., Petošić D., Nakić Z., Mustać I., Ružičić S., Zovko M., Bubalo M. 2012. Identifying spatial and temporal variation of nitrate concentration in shallow groundwater aquifer. Journal of Food Agriculture & Environment 10 (3/4), 1001-1004.
• 3. Harter T., Davis H., Mathews M.C., Meyer R.D. 2002. Shallow groundwater quality on dairy farms with irrigated forage crops. Journal of Contaminant Hydrology 55, 287–315.
• 4. Marcinkowski T. 2014. Produkcja rolnicza a jakość wód na obszarach polderowych Żuław Elbląskich. Woda – Środowisko - Obszary Wiejskie. T. 14, Z.1, (45), 41-52.
• 5. Pazdro Z., Kozerski B. 1990. Hydrogeologia ogólna. Warszawa: Wydawnictwa Geologiczne, ss. 623.
• 6. Pietrzak S. 2012. Azotany w wodach gruntowych zajmowanych przez użytki zielone w Polsce. Polish Journal of Agronomy. 11, 34-40.
• 7. PN-EN ISO 13395:2001. Jakość wody. Oznaczanie azotu azotynowego i azotanowego oraz ich sumy metodą analizy przepływowej (CFA i FIA) z detekcją spektrofotometryczną.
• 8. Rozemeijer J.C., Broers H.P., Van Geer F.C., Bierkens M.F.P. 2009. Weather-induced temporal variations in nitrate concentrations in shallow groundwater. Journal of Hydrology 378, 119–127.
• 9. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej z dnia 7 października 1997 r., w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budowle rolnicze i ich usytuowanie (Dz. U. z 2014 r., poz. 81.).
• 10. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 grudnia 2015 r., w sprawie kryteriów i sposobu oceny jednolitych części wód podziemnych (Dz. U. z 2016 r., poz. 85.).
• 11. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 5 czerwca 2018 r. (Dz.U. 2018 poz. 1339) Program działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu.
• 12. Sapek A., Sapek B. 2007. Zmiany jakości wody i gleby w zagrodzie i jej otoczeniu w zależności od sposobu składowania nawozów naturalnych. Zeszyty Edukacyjne 11/2007. Wydawnictwo IMUZ, ss. 114.
• 13. Stogner R.W. 1997. Variability of nitrate concentrations in the shallow ground water in a selected area of the San Luis Valley, South-Central Colorado. U.S. Department of the Interior – U.S. Geological Survey. Sheet 004-97. s. 4.
• 14. Zbierska J., Ławniczak A.E., Kupiec J., Zbierska A., 2011. Stężenie składników biogennych w wodach gruntowych i podziemnych w zlewni bezpośredniej Jeziora Niepruszewskiego narażonego na zanieczyszczenia pochodzenia rolniczego. Nauka Przyroda Technologie 5, 5-103.

Uwagi

PL

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