Foundation and Application of New Method of Trophic State Assessment

• Autorzy: Neverova-Dziopak E. , Kowalewski Z.

Identyfikatory

DOI

10.7494/geom.2018.12.2.63

Warianty tytułu

PL

Powstanie i zastosowania nowego sposobu oceny stanu troficznego wód

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the tools used to achieve the objectives of the Water Framework Directive is monitoring, which should provide information on the status of surface waters. The priority task of water protection is the prevention of the eutrophication process. Appropriate protection measures should be based on the reliable assessment of trophic levels. There are different indexes for estimating the trophic state of surface waters, but they are generally characterized by their large complexity and high cost of assessment. This paper presents a new method of trophic-level monitoring, based on numerical indicator ITS (Index of Trophic Status). ITS is elaborated to consider the main functional characteristics of any ecosystem – the state of biotic balance – and can be calculated by using routine measurements of the hydrochemical characteristics of water. The proposed criterion is the instrument that simplifies the solution of many applied tasks: express-monitoring of surface waters, retrospect analysis and eutrophication process prognosis, setting of regional ecological standards of biogenic matter, solving engineering tasks, and for the purposes of mathematical modeling. Verification of the ITS criterion was carried out under the conditions of different types of waters in different countries. Actually, this method is gaining more popularity as a simple, reliable, and low-cost tool for trophic status monitoring.

PL

Jednym z narzędzi służących do osiągnięcia celów ramowej dyrektywy wodnej jest monitoring, który powinien dostarczać informacji na temat stanu wód. Zadaniem priorytetowym w zakresie ochrony wód powierzchniowych jest zapobieganie procesom eutrofizacji. Odpowiednie środki ochronne powinny być oparte na wiarygodnej ocenie poziomu troficznego. Istnieją różne wskaźniki szacowania stanu troficznego wód powierzchniowych, ale generalnie charakteryzują się one dużą złożonością i wysokimi kosztami oceny. W artykule przedstawiono nową metodę oceny poziomu troficznego, opartą na wskaźniku liczbowym ITS (Index of Trophic Status). ITS został opracowany z uwzględnieniem głównej charakterystyki funkcjonalnej dowolnego ekosystemu – stanu równowagi biotycznej i może być obliczony na podstawie pomiarów rutynowych parametrów hydrochemicznych. Proponowany wskaźnik jest instrumentem, który ułatwia m.in.: szybki monitoring wód powierzchniowych, retrospektywną i predykcyjną analizę stanu wód, ustanawianie regionalnych standardów emisji biogenów, rozwiązywanie zadań inżynieryjnych i modelowania matematycznego. Weryfikacja indeksu ITS zastała przeprowadzona dla wód powierzchniowych różnego typu w różnych krajach. Obecnie sposób ten zyskuje na popularności jako prosta, wiarygodna oraz niekosztowana metoda oceny stanu troficznego.

Słowa kluczowe

EN

eutrophication; ITS index; running waters; trophic status

PL

eutrofizacja; indeks ITS; wody płynące; stan troficzny

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Geomatics and Environmental Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 12, no. 2
• Strony: 63--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Neverova-Dziopak E.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering, Department of Environmental Management and Protection, Krakow, Poland

autor

Kowalewski Z.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering, Department of Environmental Management and Protection, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Burns N., Bryers G., Bowman E.: Protocol for Monitoring Trophic Levels of New Zealand Lakes and Reservoirs. Lakes Consulting, Pauanui, New Zealand 2000.
• [2] Carlson R.E.: A trophic state index for lakes. Limnology and Oceanography, vol. 22, issue 2, 1977, pp. 361–369.
• [3] Gruca-Rokosz R.: Stan troficzny zbiornika zaporowego Rzeszów. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, z. 60, nr 3, 2013, pp. 279–291.
• [4] Jachniak E., Jaguś A.: Uwarunkowania i nasilenie eutrofizacji zbiornika Tresna. Nauka, Przyroda, Technologie. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, t. 5, nr 4, 2011, pp. 1–7.
• [5] Kowalczyk E.: Trophic State Assessment of Dobczyce Reservoir. Geomatics and Environmental Engineering, vol. 4, no. 4, 2010, pp. 97–104.
• [6] Kowalewski Z.: Zastosowanie integralnego kryterium do oceny stanu troficznego wód płynących. Wydawnictwa AGH, Kraków 2013.
• [7] Neverova-Dziopak E.: Ekologiczne aspekty ochrony wód powierzchniowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2007.
• [8] Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.: Optymalizacja procedury oceny stanu troficznego wód przejściowych na przykładzie zalewu Szczecińskiego. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, z. 61, nr 3/I, 2014, pp. 171–181.
• [9] Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.: Dynamika rozwoju procesów eutrofizacji w rzekach województwa podkarpackiego. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, z. 60, nr 3, 2013, pp. 47–58.
• [10] Neverova-Dziopak Ye.V., Tsvetkova L.I., Makarova S.V., Kiselev A.V.: Ob ekologicheskoy bezopasnosti vodnykh ob’yektov. Elektronnyy nauchnyy zhurnal Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya [Неверова- Дзиопак Е.В., Цветкова Л.И., Макарова С.В., Киселев А.В.: Об экологической безопасности водных объектов. Электронный научный журнал Современные проблемы науки и образования], no. 3, 2012, pp. 1–9, [on-line:] http://www.science-education.ru/103-6303.
• [11] Premazzi G., Chiaudani G.: Lake Condition Index. [in:] Premazzi G., Chiaudani G., Ecological Quality of Surface Waters: Quality Assessment Schemes for European Community Lakes, EUR 14563, Commission of the European Communities Brussels, Luxemburg 1992, pp. 27–29.
• [12] Primpas I., Tsirtsis G., Karydis M., Kokkoris G.D.: Principal component analysis: Development of a multivariate index for assessing eutrophication according to the European water framework directive. Ecological Indicators, vol. 10, issue 2, 2010, pp. 178–183.
• [13] Skwierawski A.: The use of the integrated trophic state index in evaluation of the restored shallow water bodies. Ecological Chemistry and Engineering. A, vol. 20, nr 11, 2013, pp. 1275–1283.
• [14] Vollenweider R. A., Giovanardi F., Montanari G., Rinaldi A.: Characterization of the trophic conditions of marine coastal waters with special reference to the NW Adriatic Sea: Proposal for a trophic scale, turbidity and generalized water quality index. Environmetrics, vol. 9, issue 3, 1998, pp. 329–357.
• [15] Xiao Y., Ferreira J., Bricker S., Nunes J. et al.: Trophic Assessment in Chinese Coastal Systems – Review of Methods and Application to the Changjiang (Yangtze) Estuary and Jiaozhou Bay. Estuaries and Coasts, vol. 30, issue 6, 2007, pp. 901–918.
• [16] Yang X., Wu X., Hao H., He Z.: Mechanisms and assessment of water eutrophication. Journal of Zhejiang University Science B, vol. 9, issue 3, 2008, pp. 197–209.

Uwagi

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