Preliminary assessment of silting and the quality of bottom sediments in a small water reservoir

• Autorzy: Bąk Ł. , Górski J. , Szeląg B.

Identyfikatory

DOI

10.2478/jwld-2014-0013

Warianty tytułu

PL

Wstępna ocena stopnia zamulenia i jakości osadów dennych małego zbiornika wodnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to assess the degree of silting and pollution of bottom sediments in a small water reservoir Lubianka situated in Starachowice, Świętokrzyskie Province, with selected heavy metals (Pb, Cr, Cd, Cu, Ni, Zn, Fe, Mn, Hg). Catchment basin of the reservoir is forested in 92%. Other parts are covered by estates of detached houses, barren lands and green areas. Bathymetric measurements and analyses of trace elements in bottom sediments were made in 2012. After 28 years of exploitation, reservoir’s basin accumulated 43 thousand cubic metres of sediments i.e. 4.7% of its initial volume. Mean annual silting rate was 0.17%. Due to the content of copper and chromium, bottom sediments were classified to the II category (sediments of average pollution) according to geochemical standards. Concentrations of Pb, Cd and Hg in all analysed samples were below geochemical background. In a sample collected at the inlet to the reservoir, the TEL index for chromium was exceeded by 25.6%. In other samples the threshold values of the TEL and PEL indices were not exceeded.

PL

Celem pracy była ocena stopnia zamulenia oraz zanieczyszczenia osadów dennych małego zbiornika wodnego Lubianka wybranymi metalami ciężkimi (Pb, Cr, Cd, Cu, Ni, Zn, Fe, Mn, Hg). Zbiornik jest położony w miejscowości Starachowice w woj. świętokrzyskim,. Zlewnia zbiornika w przeszło 92% pokryta jest lasami. Pozostałą część stanowią osiedla domków jednorodzinnych, nieużytki rolne i tereny zielone. Pomiary batymetryczne oraz badania zawartości pierwiastków śladowych w osadach dennych wykonano w 2012 r. Na podstawie ich analizy stwierdzono, że po 28 latach eksploatacji w czaszy zbiornika odłożyło się 43 tys. m³ osadów. Stanowi to 4,7% jego pierwotnej pojemności. Roczny stopień zamulenia obiektu wynosi średnio 0,17%. Ze względu na zawartość miedzi i chromu osady denne zbiornika zaklasyfikowano do II kategorii według standardów geochemicznych (osady miernie zanieczyszczone). Zawartość ołowiu, kadmu i rtęci we wszystkich analizowanych próbkach była mniejsza od tła geochemicznego. W próbie osadów pobranej u wlotu dopływu do zbiornika stwierdzono przekroczenie wartości wskaźnika TEL dla chromu, które wyniosło 25,6% wartości progowej. W pozostałych próbach nie stwierdzono przekroczeń wartości progowych wskaźników TEL i PEL.

Słowa kluczowe

EN

heavy metals; silting; small water reservoir

PL

mały zbiornik wodny; metale ciężkie; zamulenie

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2014
• Tom: no. 21
• Strony: 47--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bąk Ł.

• University of Technology, Department of Geotechnics and Water Engineering, ul. Studencka 2, Energis Building, 25–314 Kielce, Poland

autor

Górski J.

• University of Technology, Department of Geotechnics and Water Engineering, ul. Studencka 2, Energis Building, 25–314 Kielce, Poland

autor

Szeląg B.

• University of Technology, Department of Geotechnics and Water Engineering, ul. Studencka 2, Energis Building, 25–314 Kielce, Poland

Bibliografia

• [1] BARBUSIŃSKI K., NOCOŃ W. 2011. Zawartość związków metali ciężkich w osadach dennych Kłodnicy [Heavy metal content in bottom sediments of the Kłodnica River]. Ochrona Środowiska. Vol. 33. Nr 1 p. 13–17.
• [2] BATUCA G.D., JORDAAN M.J. Jr. 2000. Silting and desilting of reservoirs. Rotterdam, Netherlands. A.A. Balkema. ISBN 9789054104773 pp. 353.
• [3] BĄK Ł., DĄBKOWSKI Sz.L. 2013. Spatial distribution of sediments in Suchedniów reservoir. Journal of Water and Land Development. No. 19 p. 13–22.
• [4] BĄK Ł., GÓRSKI J., RABAJCZYK A., SZWED M. 2013. Zawartość związków metali ciężkich w osadach dennych zbiornika Suchedniów [Heavy metal content in bottom sediments of Suchedniów Reservoir]. Proceedings of ECOpole. Vol. 7(1) p. 287–294.
• [5] BOJAKOWSKA I., SOKOŁOWSKA G. 1998. Geochemiczne klasy czystości osadów wodnych [Geochemical classes of aquatic sediments quality]. Przegląd Geologiczny. T. 46 (1) p. 49–54.
• [6] CHUCHRO M. 2011. Analiza danych środowiskowych metodami eksploracji danych [Analysis of environmental data with exploration methods]. Studia Informatica. Vol. 32 Nr 2A (96) p. 417–428.
• [7] DĄBKOWSKI Sz.L., SKIBIŃSKI J., ŻBIKOWSKI A. 1982. Hydrauliczne podstawy projektów wodno-melioracyjnych [Hydraulic backgrounds of reclamation projects]. Warszawa. PWRiL. ISBN 8309004079 pp. 533.
• [8] GAJEWSKI S. 2006. Zastosowanie analizy skupień w porównawczych badaniach zdolności retencyjnych ekosystemów leśnych [Application of cluster analysis in comparative studies of retention capacity of forest ecosystems]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. PAN Kraków. Nr 3/1 p. 155–169.
• [9] GAŁKA B. 2010. Ocena stopnia zanieczyszczenia i możliwości zagospodarowania osadów dennych z małych obiektów wodnych w parku we Wrocławiu – Pawłowicach [An assessment of contamination and possibility of management of bottom sediments from small water bodies in a park in Wrocław – Pawłowice]. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych. Nr 42 p. 233–239.
• [10] KOSTERA E., JAWORSKI J. 1975. Operat hydrologiczny do studium budowy zbiornika rekreacyjnego na rzece Lubianka [Hydrological documentation for the construction of recreational reservoir on the Lubianka River]. Kielce. ŚZMiUW. Manuscript pp. 45.
• [11] KOSTERA E., JAWORSKI J., RYBAK H. 1975. Studium budowy zbiornika na rzece Lubianka [A study of the construction of reservoir on the Lubianka River]. Kielce. ŚZMiUW. Manuscript pp. 25.
• [12] KOSTERA E., JAWORSKI J., RYBAK H. 1986a. Projekt techniczny regulacji rzeki Lubianka [Technical design of the regulation of the Lubianka River]. Kielce. ŚZMiUW. Manuscript pp. 50.
• [13] KOSTERA E., JAWORSKI J., WOLAŃCZYK B. 1986b. Plan realizacji „Lubianka – zbiornik” [Plan of realization „Lubianka – reservoir”]. Kielce. ŚZMiUW. Manuscript pp. 17.
• [14] KYZIOŁ J. 1994. Minerały ilaste jako sorbent metali ciężkich [Clay minerals as a sorbent for heavy metals] Prace i Studia IPIŚ PAN. T. 43. ISBN 8304042088 pp. 89.
• [15] MACDONALD D.D., INGERSOLL C.G., BERGER T.A. 2000. Development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. Vol. 39 p. 20–31.
• [16] MADEYSKI M., TARNAWSKI M. 2006. Ocena stanu ekologicznego osadów dennych wybranych małych zbiorników wodnych [Assessment of ecological status of bottom sediments in selected small water reservoirs]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. PAN Kraków. Nr 4/3 p. 107–116.
• [17] MADEYSKI M., TARNAWSKI M. 2007. Wstępna ocena ilości osadów dennych wydzielonej części zbiornika wodnego „Besko” na rzece Wisłok [Preliminary assessment of the amount of bottom sediments in a sectioned off part of water reservoir „Besko” on the Wisłok River]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. PAN Kraków. Nr 4/1 p. 101–110.
• [18] MARTENS W. 1986. Model tests for sedimentation process in reservoir. In: Transport of suspended solids in open channels. Proceedings of Euromech. T. 192. Ed. W. Bechteler. Munich/Neubiberg, 11–15 June 1985. Rotterdam. A.A. Balkema p. 133–136.
• [19] MICHALEC B. 2008. Ocena intensywności procesu zamulania małych zbiorników wodnych w dorzeczu Górnej Wisły [Assessment of the intensity of silting in small water reservoirs of the upper Vistula catchment basin]. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. Rozprawy. Z. 328. Kraków. Wydaw. UR. ISSN 1899-3486 pp. 193.
• [20] MICHALEC B. 2012. Qualitative and quantitative assessment of sediments pollution with heavy metals of small water reservoirs. In: Soil health and land use management. Ed. M.C. Hernandez-Soriano. Croatia: InTech p. 255–278.
• [21] NOCOŃ W., BARBUSIŃSKI K., NOCOŃ K., KERNERT J. 2013. Analiza zmian ładunku metali śladowych transportowanych wraz z zawiesinami wzdłuż biegu rzek [Analysis of changes in the load of trace metals transported with particles along the river course]. Ochrona Środowiska. Vol. 35. Nr 1 s. 33–38.
• [22] PN-EN 12880:2004. Charakterystyka osadów ściekowych – Oznaczanie suchej pozostałości i zawartości wody. [Characteristics of sewage sludge – Determination of dry matter and water content]. Warszawa. PKN.
• [23] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi [Order of the Minister of Environment of 9th September 2002 on the quality standards for soil and earth]. Dz.U. 2002. Nr 165 poz. 1359.
• [24] STAMATIS N., IOANNIDOU D., CHRISTOFORIDIS A., KOUTRAKIS E. 2002. Sediment pollution by heavy metals in the Strymonikos and Ierissos Gulfs, North Aegean Sea, Greece. Environmental Monitoring and Assessment. Vol. 80 s. 33–49.
• [25] TARNAWSKI M., MICHALEC B. 2006. Charakterystyka ilościowa i jakościowa osadów dennych zbiornika wodnego w Wilczej Woli [Quantitative and qualitative characteristics of bottom sediments of a water reservoir in Wilcza Wola]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich PAN. Nr 3/1 s. 31–43.
• [26] VOLK W. 1973. Statystyka stosowana dla inżynierów [Applied statistics for engineers]. Warszawa. WNT pp. 383.