Dynamics of physicochemical parameter concentrations in the Graniczna Woda stream water

• Autorzy: Żarnowiec W. , Policht-Latawiec A. , Pytlik A.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2017-0095

Warianty tytułu

PL

Dynamika stężeń parametrów fizykochemicznych w wodzie potoku Graniczna Woda

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents variability of physicochemical parameter concentrations and determined the potential and chemical status of water in the Graniczna Woda stream, the right bank tributary to the Stoła River. The stream catchment area of 41.5 km² is covered mainly by forests. A lowland stream flows through part of the Upper Silesia Industrial Region through three districts. A biological-mechanical municipal sewage treatment plant operates in the area of Miasteczko Śląskie, as well as a factory sewage treatment plant of Zinc Plant. The data base used in the papers consisted of the results obtained from the Provincial Inspectorate of the Environmental Protection in Katowice, monthly analyses of water samples collected in the years 2009–2013 in the control-measurement points located by the mouth of the Stoła River. 34 physicochemical indices were analyzed in the paper. Statistically significant upward trends were determined over the period of investigations for values of electrical conductivity (EC), total suspended solids, Cl, SO₄, NO₂-N and Zn in the stream water. Statistically significant downward trend was noted for total hardness. It was stated that both the potential and chemical status o the stream water were below good. Exceeded limit values for quality class II determined for oxygen and organic indices (chemical oxygen demand COD-Mn, total organic carbon TOC), salinity (EC, SO₄, Cl, Ca, hardness) and biogenic indices and substances particularly harmful for aquatic environment (Zn, Tl) as well as exceeded allowable heavy metal concentrations may evidence a constant inflow of heavy metals to the aquatic environment of the Graniczna Woda stream from municipal and industrial sewage.

PL

W pracy przedstawiono zmienność wartości wybranych parametrów fizykochemicznych oraz określono potencjał i stan chemiczny wody potoku Graniczna Woda, prawostronnego dopływu rzeki Stoły. Obszar zlewni potoku, o powierzchni 41,5 km², zajmują głównie tereny leśne oraz w mniejszym stopniu tereny zurbanizowane, przemysłowe i użytki rolne. Potok nizinny żwirowy (typ abiotyczny 18) przepływa przez północną część Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego oraz gminy Tworóg, Tarnowskie Góry i Miasteczko Śląskie. Na terenie Miasteczka Śląskiego funkcjonuje biologiczno-mechaniczna oczyszczalnia ścieków komunalnych i zakładowa oczyszczalnia ścieków Huty Cynku „Miasteczko Śląskie”. Bazę danych wykorzystanych w pracy stanowiły wyniki, pozyskane z Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Katowicach, comiesięcznych analiz próbek wody pobranej z potoku w latach 2009–2013 w punkcie pomiarowo-kontrolnym usytuowanym w miejscowości Hanusek, przy odcinku ujściowym do rzeki Stoły. W pracy przeanalizowano, zgodnie z obowiązującym rozporządzeniem MŚ z 2016 r., 34 wskaźniki fizykochemiczne. W okresie badań ustalono istotnie statystycznie trendy rosnące wartości przewodności elektrycznej (EC) i stężenia zawiesiny ogólnej, chlorków (Cl), siarczanów (SO₄), azotu azotanowego (III) (N-NO₂) oraz cynku (Zn) w wodzie potoku. Statystycznie istotny trend malejący stwierdzono w odniesieniu tylko do jednego parametru – twardości ogólnej. Stwierdzono, że potencjał i stan chemiczny wody potoku były poniżej dobrego. Przekroczone wartości graniczne dla II klasy jakości stwierdzone w przypadku wskaźników tlenowych i organicznych (chemiczne zapotrzebowanie na tlen – ChZT-Mn, ogólny węgiel organiczny – OWO, zasolenia (EC, SO₄, Cl, wapń – Ca, twardość ogólna), biogennych (azot amonowy – N-NH₄, azot Kjeldahla, azot azotanowy (V) – N-NO₃, azot azotanowy (III) – N-NO₂, azot ogólny – N, fosfor fosforanowy (V) – P-PO₄) i substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (cynk – Zn, tal – Tl) oraz przekroczone dopuszczalne wartości stężenia metali ciężkich (ołów – Pb, kadm – Cd), mogą świadczyć o ciągłym dopływie zanieczyszczeń do środowiska wodnego potoku Graniczna Woda ze ścieków komunalnych oraz przemysłowych.

Słowa kluczowe

EN

anthropogenic pollution; heavy metals; physicochemical parameters; Silesia; trend; water quality

PL

jakość wody; metale ciężkie; parametry fizykochemiczne; trend; Śląsk; zanieczyszczenia antropogeniczne

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 35
• Strony: 281--289
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Żarnowiec W.

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, al. A. Mickiewicza 24–28, 30-059 Kraków, Poland

autor

Policht-Latawiec A.

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, al. A. Mickiewicza 24–28, 30-059 Kraków, Poland

autor

Pytlik A.

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, al. A. Mickiewicza 24–28, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• ALEXANDROWICZ S.W. 1999. Budowa geologiczna. W: Geografia Polski – Środowisko przyrodnicze [Geological structure. In: Geography of Poland – Environment]. Ed. L. Starkel. Warszawa. Wydaw. PWN p. 221–243.
• AZIZZADEH M., JAVAN K. 2015. Analyzing trends in reference evapotranspiration in northwest part of Iran. Journal of Ecological Engineering. Vol. 16(2) p. 1–12.
• BANASIK K., HEJDUK L., HEJDUK A., KAZNOWSKA E., BANASIK J., BYCZKOWSKI A. 2013. Long-term variability of runoff from a small catchment in the region of the Kozienice Forest. Sylwan. R. 157(8) p. 578–586.
• BOGDAŁ A., KOWALIK T., KANOWNIK W., OSTROWSKI K., WIŚNIOS M. 2012. Ocena stanu fizykochemicznego wód opadowych i odpływających ze zlewni potoku Wolninka [Assessment of physicochemical state of rainwater and waters outflowing from the Wolninka stream catchment]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 8 p. 362–365.
• BOJAKOWSKa I., SOKOŁOWSKA G. 1998. Wpływ górnictwa i hutnictwa rud metali na zanieczyszczenie pierwiastkami śladowymi aluwiów Odry [Influence of ore mining and metallurgy for pollution of the Odra River alluvial deposits with trace elements]. Przegląd Geologiczny. T. 46(7) p. 603–608.
• CABALA J., ZOGALA B., DUBIEL R. 2008. Geochemical and Geophysical Study of Historical Zn-Pb Ore Processing Waste Dump Areas (Southern Poland). Polish Journal of Environment Studies. Vol. 17(5) p. 693–700.
• CHANG H. 2008. Spatial analysis of water quality trends in the Han River basin, South Korea. Water Research. Vol. 42 p. 3285–3304.
• CLC 2012. CORINE Land Cover – projekt realizowany w ramach programu Copernicus (GMES) GIO Land Monitoring 2011–2013 przez Instytut Geodezji i Kartografii [CORINE Land Cover – project implemented under the program Copernicus (GMES) GIO Land Monitoring 2011–2013 by the Institute of Geodesy and Cartography] [online]. Access 5.05.2017. Available at: http://clc.gios.gov.pl/
• GAŁCZYŃSKA M., GAMRAT R., PACEWICZ K. 2011. Influence of different uses of the environment on chemical and physical features of small water ponds. Polish Journal of Environment Studies. Vol. 20(4) p. 885–894.
• GOZZARD E., MAYES W.M., POTTER H.A.B., JARVIS A.P. 2011. Seasonal and spatial variation of diffuse (nonpoint) source zinc pollution in a historically metal mined river catchment, UK. Environmental Pollution. Vol. 159 p. 3113–3122.
• HIRSCH R.M., ALEXANDER R.B., SMITH R.A. 1991. Selection of methods for the detection and estimation of trends in water quality. Water Resources Research. Vol. 27(5) p. 803–813.
• HIRSCH R.M., SLACK J.R., SMITH R.A. 1982. Techniques of trend analysis for monthly water quality data. Water Resources Research. Vol. 18(1) p. 107–121.
• JAWECKI B., PAWĘSKA K., SOBOTA M. 2017. Operating household wastewater treatment plants in the light of binding quality standards for wastewater discharged to water bodies or to soil. Journal of Water and Land Development. No. 32 p. 31–39. DOI 10.1515/jwld-2017-0004.
• KANOWNIK W., KOWALIK T., BOGDAŁ A., OSTROWSKI K. 2013. Quality categories of stream water included in a Small Retention Program. Polish Journal of Environment Studies. Vol. 22(1) p. 159–165.
• KAŹMIERCZAK B., KOTOWSKI A., WDOWIKOWSKI M. 2014. Trend analysis of annual and seasonal precipitation amounts in the Upper Odra catchment. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection). Vol. 36. No. 3 p. 49–54.
• KONDRACKI J. 2013. Geografia regionalna Polski [Regional geography of Poland]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 9788301160227 pp. 444.
• KORNAŚ M., GRZEŚKOWIAK A. 2011. Wpływ użytkowania zlewni na kształtowanie jakości wody w zbiornikach wodnych zlewni rzeki Drawa [The impact of land use on water quality in water reservoirs of the Drawa River catchment]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 11. Z. 1(33) p. 125–137.
• KOSIŃSKA K., MIŚKIEWICZ T. 2012. Precipitation of heavy metals from industrial wastewaters by Desulfovibrio Desulfuricans. Environmental Engineering Protection. Vol. 38(2) p. 52–60.
• KOWALIK T., BOGDAŁ A., KANOWNIK W., BOREK Ł. 2012. Sezonowość zmian wartości wybranych właściwości fizykochemicznych wody odpływającej z małej zlewni rolniczej [Seasonality of changes of selected physicochemical properties of water outflowing from small farm and woodland catchment]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 8 p. 354–357.
• KOWALIK T., KANOWNIK W., BOGDAŁ A., POLICHT-LATAWIEC A. 2014. Wpływ zmian użytkowania zlewni wyżynnej na kształtowanie jakości wody powierzchniowej [Effect of change of small upland catchment use on surface water quality course]. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection). Vol. 16. No. 1 p. 223–238.
• KZGW 2014. Aktualizacja wykazu JCWP i SCWP dla potrzeb kolejnej aktualizacji planów w latach 2015–2021 wraz z weryfikacją typów wód części wód. Etap I: Weryfikacja typologii wód oraz granic jednolitych części wód powierzchniowych. Metodyka [Updated list of UPSW and CPSW for the needs of subsequent updating of plans in the years 2015–2021 with verification of the types of water parts. Stage 1: Verification of water typology and borders of uniform part of surface waters. Methodology]. Gliwice–Warszawa pp. 256.
• LAMPART-KAŁUŻNIACKA M., WOJCIESZONEK A., PIKUŁA K. 2012. Ocena stanu ekologicznego wód rzeki Regi na odcinku w obszarze miasta Gryfice [Ecological condition of water in Rega river in the area of Gryfice, Poland]. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection). Vol. 14 p. 437–446.
• MAKSYMIUK A., FURMANCZYK K., IGNAR S., KRUPA J., OKRUSZKO T. 2008. Analysis of climatic and hydrologic parameters variability in the Biebrza River basin. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska. Z. 3(41) p. 59–68.
• MIATKOWSKI Z., SMARZYŃSKA K. 2014. Dynamika zmian stężenia związków azotu w wodach górnej Zgłowiączki w latach 1990–2011 [The dynamics of nitrogen concentrations in the upper Zgłowiączka River in the years 1990–2011]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 14. Z. 3(47) p. 99–111.
• MOSIEJ J., KOMOROWSKI H., KARCZMARCZYK A., SUSKA A. 2007. Wpływ zanieczyszczeń odprowadzanych z aglomeracji łódzkiej na jakość wody w rzekach Ner i Warta [Effect of pollutants discharged from Łódź conurbation on quality of water in Ner and Warta rivers]. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus. T. 6(2) p. 19–30.
• NOWIŃSKA K., ADAMCZYK Z. 2013. Mobilność pierwiastków towarzyszących odpadom hutnictwa cynku i ołowiu w środowisku [The mobility of accompanying elements to wastes from metallurgy of the zinc and the leadon in the environment]. Górnictwo i Geologia. T. 8. Z. 1 p. 77–87.
• PARUSEL J.B. (ed.) 2003. Opracowanie ekofizjograficzne do planu zagospodarowania przestrzennego województwa śląskiego [Ecophysiographic study for the spatial management plant of the Silesia Province]. Katowice. Centrum Dziedzictwa Przyrody Górnego Śląska pp. 82.
• POLICHT-LATAWIEC A., KANOWNIK W., ŁUKASIK D. 2013. Wpływ zanieczyszczeń punktowych na jakość wody rzeki San [Effect of point source pollution on the San River water quality]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 1/IV p. 253–269.
• PYTKA A., JÓŹWIAKOWSKI K., MARZEC M., GIZIŃSKA M., SOSNOWSKA B. 2013. Ocena wpływu zanieczyszczeń antropogenicznych na jakość wód rzeki Bochotniczanki [Impact assessment of anthropogenic pollution on water quality of Bochotniczanka River]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 3/II p. 15–29.
• ROGORA M., MOSELLO R., KAMBURSKA L., SALMASO N., CERASINO L., LEONI B., GARIBALDI L., SOLER V., LEPORI F., COLOMBO L. 2015. Recent trends in chloride and sodium concentrations in the deep subalpine lakes (Northern Italy). Environmental Science and Pollution Research. Vol. 22(23) p. 19013–19026.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 19 lipca 2016 r. (a) w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych [Regulation of the Minister of the Environment of 19 July 2016 on the forms and ways of monitoring uniform parts of surface and groundwaters]. Dz.U. 2016 poz. 1178.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. (b) w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych [Regulation of the Minister of the Environment of 21 July 2016 on the method of classification of the state of uniform parts of surface waters and environmental quality standards for priority substances]. Dz.U. 2016 poz. 1187.
• RUTKOWSKA A., PTAK M. 2012. On certain stationary tests for hydrological series. Studia Geotechnica et Mechanica. Vol. 34(1) p. 51−63.
• SKOWERA B., KOPCIŃSKA J., KOŁODZIEJCZYK M., KOPEĆ B. 2015. Precipitation deficiencies and excesses during the growing season of winter rape and winter wheat in Poland (1971–2010). Acta Agrophysica. Vol. 22(2) p. 193–207.
• STANISZ A. 2007. Przystępny kurs statystyki z zastosowaniem STATISTICA PL na przykładach z medycyny. Analizy wielowymiarowe [A simple course in statistics using STATISTICA PL on examples from medicine. Multivariate Analyses]. Kraków. StatSoft Poland. ISBN 978-83-88724-19-0 pp. 500.
• ZELEŇÁKOVÁ M., PURCZ P., ORAVCOVÁ A. 2015. Trends in water quality in Laborec River, Slovakia. Procedia Engineering. Vol. 119 p. 1161–1170.

Uwagi

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