Analysis of the Ecological Status of Surface Waters in the Region of the Lublin Conurbation

• Autorzy: Grzywna A. , Sender J. , Bronowicka-Mielniczuk U.

Warianty tytułu

PL

Analiza stanu ekologicznego wód powierzchniowych w rejonie aglomeracji lubelskiej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of surveys into the ecological status of rivers in the region of Lublin. Biological and chemical elements were analysed between 2012-2014. Analyses were carried out at the following 8 checkpoints on the rivers. The following chemical and biological indicators were determined in water samples. The obtained results were processed by statistical methods including determining the differentiation of water quality indicators as regards the checkpoint (measuring site) and the year of measurement. To this end, methods of descriptive statistics were used, including box-plots. The data was analysed using Statistica software. The analysed river waters were characterised by very low content of ammonia nitrogen below 0.4 mg N-NH₄/l, total nitrogen below 5 mg N·dm^-3 and conductivity below 600 uS/cm. These values are characteristic of class I water purity. The content of Kjeldahl nitrogen within the range of 1-2 mg N·dm^-3, phosphates within the range 0.2-0.4 mg PO₄dm^-3, nitrate nitrogen 2-5 mg N-NO₃·dm^-3 and phosphorus 0.2-0.4 mg P·dm^-3 makes the analysed waters eligible for purity class II. Sometimes the content of phosphates in the region of Lublin exceeds the limit value for class II – 0.4 mg PO₄·dm^-3. BOD5 in lake Zalew Zemborzycki continuously exceeded the limit value for class II – 6 mg O₂·dm^-3. The results were considerably worse for biological indicators. For MIR the index was 37-41, which made the waters eligible for purity class II. At some checkpoints located within the limits of Lublin city the value of the index lower than 37 made the water eligible for purity class III. For IO the index most often ranged from 0.3 to 0.4, which corresponds to class III water purity. A decrease in the index below 0.3 in Ciemięga and Czechówka rivers made the water eligible for purity class IV. The main reason for the poor ecological status of water was a high content of phosphates and a low diatom index. The largest variability in the value of the index was characteristic of the analysed watercourses for nitrate nitrogen and ammonia nitrogen and oxygen level. The watercourses are not very wide (1-3 m) and not very deep (0.2-1.0 m), they have a low flow and their beds are modified (profiled bed, concrete slabs). Watercourses located outside the city are characterised by moderate ecological potential (quality class III), whereas watercourses in Lublin are characterised by insufficient ecological potential (quality class IV). Anova analysis showed a significant variability in values between checkpoints, which is not applicable to MIR only. In most cases, no significant variability in the values of indicators was recorded between years at respective checkpoints, which is not applicable to phosphates and total phosphorus.

PL

W pracy przedstawiono wyniki prowadzonych badań stanu ekologicznego rzek w rejonie Lublina. Analizie poddano elementy biologiczne i chemiczne za lata 2012-14. Do analizy wytypowano 8 punktów kontrolnych na rzekach. W próbkach wody oznaczano wskaźniki chemiczne oraz elementy biologiczne. Na podstawie uzyskanych wyników badań przeprowadzono analizy statystyczne, które obejmowały określenie zróżnicowania wskaźników jakości wody ze względu na stanowisko oraz rok pomiarów. Wykorzystano w tym celu metody statystyki opisowej z wizualizacją w postaci wykresów pudełkowych. Analiza danych przeprowadzona została w programie Statisica. Badane wody rzeczne charakteryzowały się bardzo niską zawartością azotu amonowego poniżej 0,4 mg N-NH₄/l, azotu ogólnego poniżej 5 mg N·dm^-3 oraz przewodnością poniżej 600 uS/cm. Są to wartości charakterystyczne dla I klasy czystości wody. Zawartość azotu Kjeldahla w zakresie 1-2 mg N·dm^-3, fosforanów w zakresie 0,2-0,4 mg PO₄·dm^-3, azotu azotanowego 2-5 mg N-NO₃·dm^-3 i fosforu 0,2-0,4 mg P·dm^-3 klasyfikuje badane wody do II klasy czystości. W rejonie miasta Lublin niekiedy zawartość fosforanów przekracza wartość graniczną dla II klasy. W przypadku wielkości BZT5 w Zalewie Zemborzyckim stale była przekroczona wartość graniczna dla II klasy. Znacznie gorsze wyniki otrzymano w przypadku wskaźników biologicznych. W przypadku MIR wartość indeksu wynosiła 37-41, co pozwalało na zaliczenie wód do II klasy czystości. W niektórych punktach położonych w granicach Lublina wartość indeksu wynosząca poniżej 37 powodowała zaliczenie wody do III klasy czystości. W przypadku IO wartość indeksu mieściła się najczęściej w zakresie 0,3-0,4 co odpowiada III klasie czystości wody. Spadek tego indeksu poniżej wartości 0,3 w rzekach Ciemięga i Czechówka powodował zaliczenie wody do IV klasy czystości. Główną przyczyną złego stanu ekologicznego wody była wysoka zawartość fosforanów oraz niski indeks okrzemkowy. Największą zmiennością wartości wskaźnika charakteryzowały się badane cieki w przypadku azotu azotanowego i amonowego oraz natlenienia. Cieki charakteryzuje niewielka szerokość (1-3 m) oraz głębokość (0,2-1,0 m), mały przepływ wody, jak również modyfikacje koryta (koryto profilowane, płyty betonowe). Cieki zlokalizowane poza miastem charakteryzują się umiarkowanym potencjałem ekologicznym (III klasa jakości), zaś cieki na terenie Lublina charakteryzują się niedostatecznym potencjałem ekologicznym (IV klasa jakości). Analiza Anova wykazała istotną zmienność wartości wskaźników między badanymi stanowiskami, co nie dotyczy tylko MIR. W większości przypadków nie stwierdzono istotnej zmienności wartości wskaźników między latami w poszczególnych stanowiskach, co nie dotyczy fosforanów i fosforu ogólnego.

Słowa kluczowe

EN

region of Lublin; water; ecological status; quality indicators

PL

rejon Lublina; woda; stan ekologiczny; wskaźniki jakości

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: Tom 19
• Strony: 439--450
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Grzywna A.

• University of Life Sciences, Lublin

autor

Sender J.

• University of Life Sciences, Lublin

autor

Bronowicka-Mielniczuk U.

• University of Life Sciences, Lublin

Bibliografia

• 1. Balcerzak, W. P. & Rybicki S. M. (2011). Ocena stopnia zagrożenia wody eutrofizacją na przykładzie zbiornika zaporowego w Świnnej Porębie. Ochrona Środowiska, 33(4), 67-69.
• 2. Czarnecka, H. (2005). Atlas podziału hydrograficznego Polski. Warszawa: Wydawnictwo PWN.
• 3. Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council establishing a framework for Community action in the field of water police.
• 4. Dz. U. 2001.115.1229. Ustawa Prawo wodne.
• 5. Gołub, M. (2010). Ocena stanu ekologicznego jezior na podstawie makrobezkręgowców bentosowych zgodna z wymaganiami ramowej dyrektywy wodnej – przegląd rozwiązań metodycznych w Europie. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 45, 30-45.
• 6. Grzywna, A. (2010). Chemiczne wskaźniki jakości wody w zlewni Lasów Parczewskich. Inżynieria Ekologiczna, 36, 120-127.
• 7. Grzywna, A., Tarkowska-Kukuryk, M., Bochniak, A., Marczuk, A., Jóźwiakowski, K., Marzec, M., Mazur, A., Obroślak, R., Nieścioruk, K. & Zarajczyk, J. (2015). Zastosowanie wskaźników chemicznych i biologicznych do oceny potencjału ekologicznego sztucznych cieków wodnych. Przemysł Chemiczny, 94(11), 1954-1957.
• 8. GUS 2015. Rocznik statystyczny.
• 9. Kowalik, T., Kanownik, W., Bogdał, A. & Policht-Latawiec, A. (2014) Wpływ zmian użytkowania zlewni wyżynnej na kształtowanie jakości wody powierzchniowej. Rocznik Ochrona Środowiska, 16, 223-238.
• 10. Kozyra, W. (2002). Lublin w dziejach najnowszych. Lublin: Wydawnictwo LTN.
• 11. Lai, Y.C., Tu, Y.T., Yang, C.P., Surampalli, R.Y. & Kao C.M. (2013). Development of a water quality modeling system for river pollution index and suspended solid loading evaluation. Journal of Hydrology, 478, 89-99.
• 12. Mouri, G., Shinoda, S. & Oki, T. (2012). Assessing environmental improvement options from a water quality perspective for an urbane rural catchment. Environmental Modelling & Software, 32, 16-26.
• 13. Michalczyk, Z. & Wilgat, T. (1998). Stosunki wodne Lubelszczyzny. Lublin: Wydawnictwo UMCS.
• 14. Picińska-Fałtynowicz, J., Błachuta, J. (2008). Wytyczne metodyczne do przeprowadzenia oceny stanu ekologicznego jednolitych części wód rzek i jezior oraz potencjału ekologicznego sztucznych i silnie zmienionych jednolitych części wód płynących Polski na podstawie badań fitobentosu. Warszawa: Wydawnictwo GIOŚ.
• 15. Pietruczuk, K., Szoszkiewicz, K. (2012). Zależność między klasyfikacją rzek opartą na makrolitach a jakością fizyczno-chemiczną wody na przykładzie rzek województwa wielkopolskiego. Ochrona Środowiska, 34(1), 41-46.
• 16. Ryszkowski, L. (1992). Rolnictwo a zanieczyszczenia obszarowe środowiska. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 504, 3-14.
• 17. Szoszkiewicz, K., Zbierska, J., Jusik, Sz. & Zgoła, T. (2010). Makrofitowa metoda oceny rzek. Podręcznik metodyczny do oceny i klasyfikacji stanu ekologicznego wód płynących w oparciu o rośliny wodne. Poznań: Wydawnictwo Naukowe Bogucki.
• 18. Tarkowska-Kukuryk, M. (2013). Effect of phosphorous loadings on macrophytes structure and trophic state of dam reservoir on a small lowland river (Eastern Poland). Archives of Environmental Protection, 39(3), 33-46.

Uwagi

PL

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