Statyczny jakościowy bilans wodny jako podstawa renaturyzacji ekosystemów hydrogenicznych w dolinie górnej Biebrzy

• Autorzy: Banaszuk P. , Kamocki A. K.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/63277

Warianty tytułu

EN

Quality water balance as a base for wetlands restoration in the upper Biebrza Valley

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest ocena wpływu projektowanych działań piętrzenia wody w systemach melioracyjnych na jakość wód powierzchniowych w zlewni górnej Biebrzy. Wskaźnikami jakości wód uwzględnionymi w bilansie są: BZT5, Nog, Pog. Bilans jakościowy Biebrzy wykonano dla stężeń zanieczyszczeń monitorowanych w 2014 r. w kilkunastu punktach zlokalizowanych na rzece Biebrzy i jej dopływach. Górna Biebrza ma niewielką(w Sztabinie niewystarczającą) chłonność dla substancji organicznych charakteryzowanych wskaźnikiem BZT5 i dużą chłonność (dwukrotnie przekraczającą wartości ładunku całkowitego) wobec N i P. Chłonność zmienia się wzdłuż biegu rzeki. W odcinku górnym ponadnormatywne dla klasy I stężenie fosforu powoduje, że rzeka nie posiada zdolności chłonnej wobec tego składnika. Niezbędne jest zmniejszenie o co najmniej 20% ładunku P prowadzonego z wodami rzeki. Dużą chłonnością, w stosunku do prowadzonego ładunku, odznaczają się dopływy Biebrzy. Ładunek całkowity związków organicznych, azotu i fosforu ogólnego nie przekracza wartości dopuszczalnej dla stanu bardzo dobrego. Rzeki mogą przyjąć ładunek azotu ogólnego stanowiący od kilkudziesięciu do kilkuset procent transportowanego ładunku. Znacznie mniejszą chłonność wykazują dopływy w stosunku do P i BZT5. W przypadku Kropiwnej konieczne jest zmniejszenie ładunku związków organicznych, który przekracza wartości wymagane dla stanu dobrego.

EN

Main goal of presented research was the assessment of the influence of water damming in existing land reclamation systems on the surface water quality of the Upper Biebrza River catchment. Surface water quality was assessed on the concentration of BOD5, total phosphorus (TP) and total nitrogen (TN) recorded in 2014 at several monitoring points along Biebrza River and its tributaries. The upper Biebrza R. has a little (at the Sztabin gauging point even an insufficient) absorption capacity of organic pollutants and a high capacity for self-purifying and absorbing of TP and TN. The phosphorus binding capacity decreases along the river and in its upper reach it is necessary to reduce the load of P by 20% to maintain the river quality objectives. Water quality monitoring data and information about pollution sources showed high absorption capacities of TN in the monitored tributaries, which can receive an additional flux of this constituent in the amount exceeding the actual load up to several times. The absorption capacity of BOD5 and TP is lower by an order of magnitude. For Kropiwna R., it is required to reduce the load of organic components (measured as BOD5), which exceeds the requirements for the 1st quality class.

Słowa kluczowe

PL

jakościowy bilans wodny; gospodarka wodna; renaturyzacja mokradeł

EN

quality water balance; water management; wetland restoration

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 48
• Strony: 96--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Banaszuk P.

• Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45A, 15-354 Białystok

autor

Kamocki A. K.

• Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45A, 15-354 Białystok

Bibliografia

• 1. Banaszuk H. 2004a. Ogólna charakterystyka Kotliny Biebrzańskiej i Biebrzańskiego Parku Narodowego. W: Banaszuk H. (red.) 2004. Kotlina Biebrzańska i Biebrzański Park Narodowy. Aktualny stan, walory, zagrożenia i potrzeby czynnej ochrony środowiska. Monografia przyrodnicza. Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok, 19–25.
• 2. Banaszuk H. 2004b. Geomorfologia Kotliny Biebrzańskiej. W: Banaszuk H. (red.) 2004. Kotlina Biebrzańska i Biebrzański Park Narodowy. Aktualny stan, walory, zagrożenia i potrzeby czynnej ochrony środowiska. Monografia przyrodnicza. Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok, 44–98.
• 3. Banaszuk P., Wysocka-Czubaszek A., Kamocki A., 2011. Internal eutrophication of restored peatland stream: The role of bed sediments. Ecological Engineering, 37(2), 260–268.
• 4. Banaszuk P., Kamocki A., 2014. Siedliska hydrogeniczne doliny Górnej Biebrzy – stan aktualny i potrzeby wodne. Raport wykonany w ramach projektu „Ochrona siedlisk mokradłowych doliny Górnej Biebrzy”. ProHabitat, Białystok.
• 5. Banaszuk P., Kamocki A.K., Zarzecki R. 2016. Mowing with invasive machinery can affect chemistry and trophic state of rheophilous mire. Ecological Engineering 86, 31–38.
• 6. Bartosik Z., Batory J., Rukść S., Pietrykowski R., 2014a. Rozpoznanie zasięgu obszarów konkurencyjnych, opis zasad ich funkcjonowania. Raport wykonany na zlecenie Biebrzańskiego Parku Narodowego w ramach projektu „Ochrona siedlisk mokradłowych doliny Górnej Biebrzy”. ProHabitat, Białystok.
• 7. Bartosik Z., Batory J., Rukść S., Pietrykowski R., 2014b. Dokumentacja techniczna oceny stanu technicznego sieci melioracyjnej wraz z budowlami. Raport wykonany na zlecenie Biebrzańskiego Parku Narodowego w ramach projektu „Ochrona siedlisk mokradłowych doliny Górnej Biebrzy”. ProHabitat, Białystok.
• 8. Dembek W., Szewczyk M., Kamocki A., 2004. Bagienna część doliny Narwi - zmiany warunków siedliskowych i roślinności w minionym 30-leciu. Woda, Środowisko, Obszary Wiejskie, T. 4, Z. 2b, 225–237.
• 9. Gotkiewicz J., 1984. Dynamika składu chemicznego wody w sieci melioracyjnej obiektu Kuwasy. Skład chemiczny wód glebowych, gruntowych i powierzchniowych w warunkach intensywnej produkcji rolniczej. IMUZ, Sympozjum naukowe w Falentach, 11-12 czerwiec 1979 r. IUNG, 89–102.
• 10. Grygoruk M., Mirosław-Świątek D., 2015. Opracowanie, kalibracja i weryfikacja modelu wód podziemnych doliny Górnej Biebrzy dla lat 1999- 2012. Raport wykonany na zlecenie Biebrzańskiego Parku Narodowego w ramach projektu „Ochrona siedlisk mokradłowych doliny Górnej Biebrzy”. ProHabitat, Białystok.
• 11. Heijmans M.M.P.D., van der Knaap Y.A.M., Holmgren M., Limpens J., 2013. Persistent versus transient tree encroachment of temperate peat bogs: effects of climate warming and drought events. Global Change Biology 19(7), 2240–2250.
• 12. Kamocki A., Banaszuk P., 2015. Wymagania, priorytety i ograniczenia w zakresie prawidłowego funkcjonowania mokradeł. Raport wykonany na zlecenie Biebrzańskiego Parku Narodowego w ramach projektu „Ochrona siedlisk mokradłowych doliny Górnej Biebrzy”. ProHabitat, Białystok.
• 13. Koerselman, W., Bakker, S. A., Blom, M., 1990. Nitrogen, phosphorus and potassium budgets for two small fens surrounded by heavily fertilized pastures. Journal of Ecology 78, 428–442.
• 14. Lamers L.P.M., Loeb R., Antheunisse A.M., Miletto M., Lucassen E.C.H.E.T., Boxman A.W., Smolders A.J.P., Roelofs J.G.M., 2006. Biogeochemical constraints on the ecological rehabilitation of wetland vegetation in river floodplains. Hydrobiologia 565, 165–186.
• 15. Lamers L.P.M, Vile, M.A., Grootjans, A.P., Acreman, M.C., Diggelen, R., Evans, M.G., Richardson, C.J., Rochefort, L., Kooijman, A.M., Roelofs, J.G.M., Smolders, A.J.P., 2014. Ecological restoration of rich fens in Europe and North America: from trial and error to an evidence-based approach. Biol. Rev. doi: 10.1111/brv.12102.
• 16. Maciak F., Gotkiewicz J., 1980. Charakterystyka chemiczna gleb torfowych. W: Zabagnienie Pradoliny Biebrzy i prognoza zmian pod wpływem melioracji. SGGW, Warszawa, maszynopis.
• 17. Maciak F., 1995. Ocena aktywności biologicznej murszów i torfów na podstawie mineralizacji związków węgla i azotu. Roczniki Gleboznawcze T. XLVI nr 3-4, 19–28.
• 18. Meissner R., Leinweber P., Rupp H., Shenker M., Litaor M.I, Robinson S, Schlichting A, Koehn J. 2008. Mitigation of diffuse phosphorus pollution during rewetting of fen peat soils: A Trans-European Case Study. Water Air Soil Pollut, 188, 111–126.
• 19. Misiewicz F. 1974. Charakterystyka hydrologiczna Biebrzy i jej doliny. IMUZ.
• 20. Okruszko H., 1991. Zasady nawożenia gleb torfowych. W: Gospodarowanie na glebach torfowych w świetle 40-letniej działalności Zakładu Doświadczalnego Biebrza. Bibl. Wiad. IMUZ nr 77, 87–103.
• 21. Ostromęcki J., 1973. Podstawy melioracji nawadniających. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
• 22. Oświt J., 1991. Budowa, geneza i rozwój torfowisk Pradoliny Biebrzy. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 372, 185–217.
• 23. Pierzgalski E., 1990. Melioracje użytków zielonych – nawodnienia podsiąkowe. Wydawnictwo SGGW-AR, Warszawa.
• 24. Price J.S., Heathwaite A.L., Baird A., 2003. Hydrological processes in abandoned and restored peatlands. Wetl. and Ecol. Manag. 11, 65–83.
• 25. Raport o stanie środowiska województwa podlaskiego w latach 2011-2012. Biblioteka monitoringu środowiska, Białystok, 2013.
• 26. Roelofs J.G.M., 2004. Internal Eutrophication Overlooked: Effects of Changes in Water Quality and Quantity on Nutrient Biogeochemistry in Wetlands. http://hdl.handle.net/2066/60552.
• 27. Rozporządzenie MŚw sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych z 22 października 2014 r. (Dz.U. 2014 poz. 1482).
• 28. Rozporządzeniu MŚ z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić́ przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz.U. 2014 poz. 1800).
• 29. Sapek B. 2010. Uwalnianie azotu i fosforu z materii organicznej gleby. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 10. Z. 3 (31), 229–256.
• 30. Sapek B. 2012. Phosphorus sorption properties of deposits from peat-muck soil profile in the Kuwasy object. J. Water and Land Development. 16, 61–66.
• 31. Sapek B., 2014. Nagromadzanie i uwalnianie fosforu w glebach – źródła, procesy, przyczyny. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, T. 14. Z. 1 (45), 77–100.
• 32. Smith R.A., Schwarz G.E., Alexander R.B., 1997. Regional interpretation of water-quality monitoring data, Water Resources Research, 33, 12, 2781–2798.
• 33. Smolders A.J.P., Lamers L.P.M., Lucassen E.C.H.E.T., van der Velde G., Roelofs J.G.M., 2006. Internal eutrophication: How it works and what to do about it – a review. Chemistry and Ecology, 22, 2, 93–111.
• 34. Smólczyński, S., Orzechowski, M., 2009. Przebieg mineralizacji związków azotu w glebach torfowo-murszowych o różnym stopniu zamulenia w krajobrazie młodoglacjalnym. Woda- Środowisko-Obszary Wiejskie, 9, 1, 141–150.
• 35. Stumm, W., Morgan, J.J., 1981. Aquatic chemistry, an introduction emphasizing chemical equilibria in natural waters, 2nd ed., Wiley, New York.
• 36. Tousignant M.E., Pellerin S., Brisson J., 2010. The relative impact of human disturbances on the vegetation of a large wetland complex. Wetlands 30, 333–344.
• 37. Tyszewski S., Herbich P., Indyk W., Jarząbek A., Pusłowska-Tyszewska D., Rutkowski M., 2008. Metodyka opracowywania warunków korzystania z wód regionu wodnego oraz warunków korzystania z wód zlewni. RZGW Warszawa.
• 38. Wassen, M.J., Venterink, H.O., Lapshina, E.D., Tanneberger, F., 2005. Endangered plants persist under phosphorus limitation. Nature 437, 547–550.

Uwagi

PL

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