Quality of shallow groundwater and manure effluents in a livestock farm

• Autorzy: Smoroń S.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2016-0012

Warianty tytułu

PL

Jakość płytkich wód gruntowych i wycieków obornikowych na terenie zagrody w gospodarstwach z chowem zwierząt

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to assess the quality of shallow groundwater on the site pens and runoff from livestock manure heaps, in three selected farms involved in animal production and vegetable crops in the area of Plateau Proszowice. The analysis mainly included water from farm wells and effluents from manure. Additionally, water from drainage ditch running nearby farms was collected, before inflow of effluent (i.e. ditch water without manure effluent) and below inflow of effluent from heap of manure (i.e. ditch water containing manure effluent). Samples of the research material were collected from April 2012 to March 2014 at monthly intervals and analysed for the content of NO₃-N, NH₄-N, PO₄-P, K, Na and Cl. Based on the obtained results it was found that water from the farm wells near the livestock buildings and from manure storage sites, was heavily polluted by the majority of these contaminants. The highest concentration of these pollutants, except for the NO₃-N, was found in manure effluent – it exceeded a few dozen to a few hundred to any standards for water quality. There was also a significant deterioration in the quality of drainage ditch water because of the penetration of contaminants into ditch water from heaps of improperly stored manure. The water of the farm wells was characterized by excessive concentrations of NO₃-N which disqualified it for drinking purposes.

PL

Celem pracy była ocena jakości płytkich wód gruntowych na terenie zagrody i odpływów ze stert obornika w trzech wybranych gospodarstwach zajmujących się produkcją zwierzęcą i uprawą warzyw na obszarze Płaskowyżu Proszowickiego. Analizowano zwłaszcza wodę ze studni zagrodowych i odcieków obornikowych. Dodatkowo w jednym przypadku pobierano wodę z rowu melioracyjnego biegnącego w pobliżu zagrody, przed i poniżej dopływu wycieku ze sterty obornika. Próbki materiału badawczego pobierano co miesiąc od kwietnia 2012 do marca 2014 r. i analizowano je pod kątem zawartości N-NO₃, N-NH₄, P-PO₄, K, Na, Cl. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że woda ze studni zagrodowych w pobliżu budynków inwentarskich i miejsc składowania obornika była bardzo zanieczyszczona większością wymienianych substancji chemicznych. Największe stężenie składników z wyjątkiem N-NO₃, stwierdzono w odcieku obornikowym – przekraczały one nawet od kilkudziesięciu do kilkuset razy wszelkie normy jakości dotyczące środowiska wodnego. Zaobserwowano również znaczne pogorszenie jakości wody w okresie badań z rowu melioracyjnego, do którego przenikały zanieczyszczenia ze sterty niewłaściwie składowanego obornika. Woda studni zagrodowych cechowała się nadmiernym stężeniem N-NO₃, co dyskwalifikowało ją do celów pitnych.

Słowa kluczowe

EN

fertilizer components; ground water; natural fertilizers; surface water

PL

nawozy naturalne; składniki nawozowe; wody gruntowe; wody powierzchniowe

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2016
• Tom: no. 29
• Strony: 59--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Smoroń S.

• Institute of Technology and Life Sciences, Lesser Poland Research Centre in Kraków, ul. Ułanów 21B, 31-450 Kraków, Poland

Bibliografia

• BARSZCZEWSKI J., SAPEK B., PIETRZAK S. 2001. Wpływ działalności rolniczej w dużym gospodarstwie mlecznym na jakość środowiska [Effect of agricultural activity on a large dairy farm on environment quality]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 476 p. 39–47.
• CHADWICH D.R., CHENS S. 2002. Manures. In: Agriculture, hydrology and water quality. Eds. P.M. Haygarth, S.C. Jarvis. Wallingford. CABI Publ. CAB Intern. p. 57–82.
• COOKE T. 1976. A review of the effects of agriculture on the chemical composition and quality of surface and underground waters. Technical Bulletin MAFF. No. 32 p. 5–57.
• DEWES T. 1997. Zusammensetzung und Eigenschaften von Sickerwasser aus Stallmiststapeln. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. Vol. 160. Iss. 1 p. 97–101.
• DRUŻKOWSKI M. 2004. Różnorodność krajobrazu obszarów rolnictwa tradycyjnego. Studium geoekologiczne dla Płaskowyżu Proszowickiego. W: Studia ekologiczno-krajobrazowe w programowaniu rozwoju zrównoważonego. Przegląd polskich doświadczeń u progu integracji z Unią Europejską [Landscape diversity of traditional agriculture – a geoecological case study in the Proszowice Plateau. In: Geological, ecological and landscape studies in programming of sustainable development. Overview of the Polish experience within integration with the European Union]. Ed. M. Kistowski. Gdańsk. UG p. 253–260.
• DUER I., FOTYMA M., MADEJ A. 2004. Kodeks dobrej praktyki rolniczej [Code of good agricultural practice]. Warszawa. Wydaw. Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa. ISBN 83-88010-58-1 pp. 96.
• DURKOWSKI T., WESOŁOWSKI P., KRÓLAK B. 2006. Jakość wód gruntowych i powierzchniowych w otoczeniu zagród wiejskich w rejonie miejscowości Pyrzyce [Quality of surface and ground water on farmstead areas at Pyrzyce locality]. Zeszyty Problemowe Postępu Nauk Rolniczych. Z. 512 p. 105–110.
• FOY R.H., O'CONNOR W.C.K. 2002. Managing the effect of agriculture and water quality in Northern Ireland. In: Agriculture, hydrology and water quality. Eds. P.M. Haygarth, S.C. Jarvis. Wallingford. CABI Publ. CAB Intern. p. 417–440.
• GILEWSKA S. 1999. Rzeźba. W: Geografia Polski [Topography. In: Geography of Poland]. Środowisko Przyrodnicze. Ed. L. Starkel. Warszawa. PWN p. 243–273.
• ILNICKI P. 2004. Polskie rolnictwo a ochrona środowiska [Polish agriculture and the environment]. Poznań. Wydaw. AR. ISBN 83-7160-369-X pp. 485.
• JANIKOWSKI R. 2004. Zarządzanie antropopresją w kierunku zrównoważonego rozwoju społeczeństwa i gospodarki [Anthropopressure management for a sustainable development of the society and economy]. Warszawa. Difin. ISBN 83-7251-456-9208 pp. 208.
• KOBUS J. 1996. Rola mikroorganizmów w przemianach azotu w glebie [Role of microorganisms in nitrogen transformation in soil]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 440 p. 151–173.
• KONDRACKI J. 2000. Geografia regionalna Polski [Regional Geography of Poland]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 83-01130-50-4 pp. 440.
• MAGETTE W.L. 2001. Monitoring. In: Agricultural nonpoint sources pollution. Eds. W.F. Ritter, A. Shirmohammadi. Boca Raton. Lewis Publ. p. 305–328.
• NICHOLSON F., ROLLETT A., CHAMBERS B. 2011. Review of pollutant losses from solid manures stored in temporary field heaps. Report for Defra Project: WT1006. London pp. 56.
• NIEDŹWIEDŹ T., OBRĘBSKA-STARKLOWA B. 1991. Klimat. W: Dorzecze Górnej Wisły [Climate. In: Upper Vistula River basin]. Cz. 1. Eds. I. Dynowska, M. Maciejewski. Warszawa–Kraków. PWN p. 68–84.
• OSTROWSKA E., PŁODZIK M., SAPEK A., WESOŁOWSKI P., SMOROŃ S. 1997. Jakość wody pitnej z ujęć własnych w gospodarstwach rolnych W: Woda jako czynnik warunkujący wielofunkcyjny i zrównoważony rozwój wsi i rolnictwa [The quality of drinking water from our own sources in the farms. In: Water as a factor determinating multifunctional and sustainable development of agriculture and rural areas]. Konferencja Naukowo-Techniczna. Falenty, 19–29.11.1997. Materiały Seminaryjne. Nr 39. Falenty. Wydaw. IMUZ p. 161–168.
• PAZDRO Z., KOZERSKI B. 1990. Hydrogeologia ogólna [General hydrogeology]. Warszawa. Wydaw. Geol. ISBN 83-22003-57-9 pp. 623.
• ROSSA L., SIKORSKI M. 2006. Odpływ wybranych substancji z obszarów zabudowy wiejskiej [Run-off of selected pollutants from built-up rural areas]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 6. Z. 1(16) p. 335–347.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych na zanieczyszczenie związkami azotu ze źródeł rolniczych [Regulation of the Minister of Environmental Protection from 23 December 2002 concerning the criteria to designate the area of nitrate vulnerable zones. Dz.U. 2002. Nr 241 poz. 2093.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 października 2014 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych [Regulation of the Minister of Environmental Protection from 22 October 2014 concerning the classification methods of the state of the uniform parts of the surface waters and the quality standards for priority substances. Dz.U. 2014 poz. 1482.
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi [Regulation of the Minister of Health concerning drinking water quality]. Dz.U. 2007. Nr 61 poz. 417.
• SAPEK A., SAPEK B., PIETRZAK S. 1998. Zagęszczenie produkcji rolnej w zagrodzie jako źródło zanieczyszczenia wody [Concentration of agricultural activity on a farmstead and its vicinity source of water pollution]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 459 p. 103–124.
• SAPEK B. 2006. Jakość gleby i wody gruntowej z zagrody jako wskaźnik punktowych źródeł rolniczych zanieczyszczeń w obszarach wiejskich [The quality of soil and groundwater from farmstead as an indicator of agricultural point sources pollution in rural areas]. WodaŚrodowisko-Obszary Wiejskie. T. 6. Z. 1(16) p. 349–368.
• SAPEK B., SAPEK A. 2006a. Nagromadzenie składników nawozowych w glebie i wodzie gruntowej z terenu zagrody i jej otoczenia w gospodarstwach demonstracyjnych w dwóch gminach województwa kujawsko-pomorskiego [The accumulation of nutrients in the soil and groundwater from the area of farms and its surroundings in the demonstration farms in the two municipalities of Kujawsko-Pomorskie]. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 3 p. 137–141.
• SAPEK B., SAPEK A. 2006b. Zmiany jakości wody i gleby w zagrodzie i jej otoczeniu w zależności od sposobu składowania nawozów naturalnych [Changes in the quality of water and soil in the yard and its surroundings depending on the method of storage of natural fertilizers]. Zeszyty Edukacyjne. Nr 11. Falenty. Wydaw. IMUZ. ISSN 1428-3786 pp. 114.
• SAPEK B., SAPEK A. 2006c. Wpływ składowania nawozów naturalnych na jakość wody gruntowej w zagrodzie [Effect of natural fertilizers storage on groundwater quality in the farmstead]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 512 p. 503–512.
• SĄDEJ W., PRZEKWAS K. 2006. Wpływ punktowych źródeł zanieczyszczeń na stężenie form azotu w wodach studziennych [Effect of point pollution sources on nitrogen concentrations in well water]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 513 p. 365–372.
• SCHULZ L., HRADETZKY R. 1999. Grundwasserschutz bei der Lagerung von Stallmist am Feld. Wien. Wasserwitschafstkataster. Februar. 1-1-A. ISBN 3-85174-028-B pp. 74.
• SMOROŃ S. 2009. Wpływ upraw polowych i użytków zielonych na jakość wód w południowych rejonach Polski. W: Badania chemiczne w służbie rolnictwa i ochrony środowiska [The impact of field crops and grassland on the quality of water in the southern regions of Poland. In: Chemical research in the service of agriculture and environment protection]. Ed. B. Sapek. Zeszyty Edukacyjne. Z. 12. Falenty. Wydaw. IMUZ p. 151–160.
• SMOROŃ S., KOWALCZYK A. 2012. Nitrogen and phosphorus dynamics in the surface flowing waters of the loessial areas in northern Małopolska. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 21. No. 5A p. 392–395.
• SMOROŃ S., KOWALCZYK A. 2014. Diversity of surface waters quality in Szreniawa river sub catchments. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 23. No. 3A p. 151–155.
• SMOROŃ S., SAPEK A. 1988. Zagrożenie dla środowiska ze strony produkcji zwierzęcej w gospodarstwie rolnym. W: Dobre praktyki w produkcji rolniczej [Animal production as a possible threat to the water environment in a farm. In: Good farming practice code]. Materiały Konferencji Naukowej. T. 2. Puławy. IUNG p. 523–531.
• TŁUSZCZ T. 2007. Granica między Wyżyną Miechowską, Płaskowyżem Proszowickim w strukturze środowiska przyrodniczego [The boundary between the Miechowska Upland and Proszowicki Plateau within the structure of the natural landscape]. Ed. Z. Taylor. Przegląd Geologiczny. T. 79. Z. 2 p. 297–311.
• WITEK T., GÓRSKI T. KERN H., ŻUKOWSKI B., BUDZYŃSKA K., FILIPIAK K., FIUT M., STRZELEC J. 1993. Waloryzacja rolniczej przestrzeni produkcyjnej Polski według gmin [Valorisation of agricultural production area according to Polish municipalities]. Kier. T. Witek. Puławy. IUNG. Supl. A-57. pp. 248.
• WORONIECKI T.K., RUMASZ-RUDNICKA E. 2008. Zanieczyszczenie wód gruntowych NH4+, PO4 3– i K+ w pobliżu miejsc składowania nawozów naturalnych [Groundwaterpollution by NH4+, PO4 3– and K+ near places of natural fertilizers storage]. Acta Agrophysica. Vol. 11. No. 2 p. 527–538.

Uwagi

PL

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