Ocena jakości wody w zbiornikach młodoglacjalnych oraz ich znaczenie w ekosystemie wodnym wybranej zlewni Pojezierza Kaszubskiego

Pietruszyński, Ł.; Budziisz, M.; Cieśliński, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Ocena jakości wody w zbiornikach młodoglacjalnych oraz ich znaczenie w ekosystemie wodnym wybranej zlewni Pojezierza Kaszubskiego

Autorzy

Pietruszyński Ł. , Budziisz M. , Cieśliński R.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Water quality assessment of moraine ponds and their role in water ecosystem of selected catchment area of the Kashubian Lake district

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy podjęto próbę określenia stanu chemicznego wody w dziesięciu małych zbiornikach młodoglacjalnych w zlewni Borucinki na Pojezierzu Kaszubskim. Dodatkowo oceniono, w jaki sposób wybrane cechy środowiska naturalnego decydują o sposobie funkcjonowania tych niewielkich ekosystemów wodnych. Do badań wytypowano 10 zbiorników, które różniły się sposobem użytkowania zlewni, typem hydrologicznym oraz wielkością powierzchni. Określono, w jaki sposób zagospodarowanie zlewni wpływa na jakość wód zbiorników oraz czy okresowe zmiany funkcji hydrologicznej (włączanie zbiorników do odpływu powierzchniowego) znacząco modyfikuje jakość ich wód. Uzyskane wyniki wykazały, że użytkowanie zlewni małych zbiorników terenowych ma decydujący wpływ na jakość ich wód. Zasadniczą przyczyną zwiększania ilości analizowanych jonów (Li+, Na+, NH4+, Mg2+, K+, Ca2+, F¯, Cl¯, NO2¯, Br¯, NO3–, PO43–, SO42–) okazało się sąsiedztwo gospodarstw rolnych, przy czym nie zauważono sezonowej zmienności zawartości biogenów (azot ogólny, fosfor ogólny) w wodzie. Istotne zmiany jakości wody poprzez tworzącą się epizodycznie sieć hydrograficzną, łączącą ze sobą pojedyncze zagłębienia odnotowano jedynie w przypadku azotu ogólnego. Interesujący okazał się również fakt, że zbiorniki stale bezodpływowe, w których teoretycznie w sposób ciągły akumulują się zanieczyszczenia spływające ze zlewni, odznaczały się dobrą jakością hydrochemiczną.

Assessment of water chemical properties for ten small moraine ponds within the catchment of the Borucinka river in the Kashubian Lake District was attempted. Additionally, influence of the selected environmental characteristics on functioning of these insignificant water ecosystems was evaluated. Ten ponds varying in terms of catchment usage structure, hydrologic type and size of surface area were selected for the studies. Impact of the catchment management on water quality was evaluated. In addition, it was verified if periodic changes in the reservoir hydrological function (incorporation into the surface runoff system) significantly affected the water quality. The results confirmed that the usage structure of small reservoir catchment had a decisive influence on the quality of the water. The principal cause of the increasing concentrations of the analyzed ions (Li+, Na+, NH4 +, Mg2+, K+, Ca2+, F¯, Cl¯, NO2¯, Br¯, NO3 –, PO4 3–, SO42–) was the neighborhood of farms. Seasonal changes in the nutrient (total nitrogen, total phosphorus) water concentrations were not observed. Significant changes in water quality by intermittently forming hydrographic network that interconnected the individual depressions were reported for total nitrogen only. Interestingly, the landlocked ponds, in theory continuously accumulating contaminants from the catchment area, were characterized by good hydro-chemical conditions.

Słowa kluczowe

zbiornik wodny jakość wody użytkowanie zlewni obszar młodoglacjalny obszar bezodpływowy

pond water quality catchment usage structure moraine areas landlocked areas

Wydawca

Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski

Czasopismo

Ochrona Środowiska

Rocznik

2017

Tom

Vol. 39, nr 1

Strony

11--22

Opis fizyczny

Bibliogr. 43 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pietruszyński Ł.

Uniwersytet Gdański, Wydział Oceanografii i Geografii, Katedra Hydrologii, ul. J. Bażyńskiego 4, 80-309 Gdańsk

autor

Budziisz M.

Uniwersytet Gdański, Wydział Oceanografii i Geografii, Katedra Hydrologii, ul. J. Bażyńskiego 4, 80-309 Gdańsk

autor

Cieśliński R.

roman.cieslinski@ug.edu.pl

Uniwersytet Gdański, Wydział Oceanografii i Geografii, Katedra Hydrologii, ul. J. Bażyńskiego 4, 80-309 Gdańsk

Bibliografia

1. B. OERTLI, J. BIGGS, R. CÉRÉGHINO, P. GRILLAS, P. JOLY, J. B. LACHAVANNE: Conservation and monitoring of pond biodiversity: introduction. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 2005, Vol. 15, No. 6, pp. 535–540.
2. R. R. DAVIS, J. BIGGS, P. J. WILLIAMS, J. T. LEE, S. THOMPSON: A comparison of the catchment sizes of rivers, streams, ponds, ditches and lakes: implications for protecting aquatic biodiversity in an agricultural landscape. Hydrobiologia 2008, Vol. 597, pp. 7–17.
3. B. OERTLI, R. CÉREGHINO, A. HULL, R. MIRACLE: Pond conservation: from science to practice. Hydrobiologia 2009, Vol. 634, pp. 1–9.
4. H. H. GERKE, S. KOSZINSKI, T. KALETTKA, M. SOMMER: Structures and hydrologic function of soil landscapes with kettle holes using an integrated hydropedological approach. Journal of Hydrology 2010, Vol. 393, No. 1–2, pp. 123–132.
5. B. WALDON: Natural value and endangerment of small water reservoirs in the Krajeńskie Lakeland (North-West Poland). Limnologica 2012, Vol. 42, pp. 320–327.
6. W. GOLUS, E. BAJKIEWICZ-GRABOWSKA: Water circulation in the moraine ponds of northern Poland. Hydrobiologia 2016, pp. 1–11.
7. R. W. TINER: Geographically isolated wetlands of the United States. Wetlands 2003, Vol. 23, No. 3, pp. 494–516.
8. R. T. BROOKS, M. HAYASHI: Depth-area-volume and hydroperiod relationships of ephemeral (vernal) forest pools in southern New England. Wetlands 2002, Vol. 22, No. 2, pp. 247–255.
9. R. T. BROOKS: Weather-related effects on woodland vernal pool hydrology and hydroperiod. Wetlands 2004, Vol. 24, No. 1, pp. 104–114.
10. R. T. BROOKS: A review of basin morphology and pool hydrology of isolated ponded wetlands: Implications for seasonal forest pools of the northeastern United States. Wetlands Ecology and Management 2005, Vol. 13, pp. 335–348.
11. S. FUJITA, A. TAKAHASHI, J. H. WENG, L. F. HUANG, H. K. KIM, C. K. LI, F. T. C. HUANG, F. T. JENG: Precipitation chemistry in East Asia. Atmospheric Environment 2000, Vol. 34, pp. 525–537.
12. M. HAYASHI, W. L. QUINTON, J. PIETRONIRO, J. J. GIBSON: Hydrologic functions of wetlands in a discontinuous permafrost basin indicated by isotopic and chemical signatures. Journal of Hydrology 2004, Vol. 296, No. 1–4, pp. 81–97.
13. D. SAID-PULLICINO, K. KAISER, G. GUGGENBERGER, G. GIGLIOTTI: Changes in the chemical composition of water-extractable organic matter during composting: Distribution between stable and labile organic matter pools. Chemosphere 2007, Vol. 66, No. 11, pp. 2166–2176.
14. E. A. ZAKHAROVA, O. S. POKROVSKY, B. DUPRÈ, J. GAILLARDET, L. E. EFIMOVA: Chemical weathering of silicate rocks in Karelia region and Kola peninsula, NW Russia: Assessing the effect of rock composition, wetlands and vegetation. Chemical Geology 2007, Vol. 242, pp. 255–277.
15. M. SOPHOCLEOUS: Interactions between groundwater and surface water: the state of the science. Hydrogeology Journal 2002, Vol. 10, No. 1, pp. 52–67.
16. J. W. LABAUGHT, T. C. WINTER, D. O. ROSENBERRY, P. F. SCHUSTER, M. M. REDDY, G. R. AIKEN: Hydrological and chemical estimates of the water balance of a closedbasin lake in north central Minnesota. Water Resources Research 1997, Vol. 33, No. 12, pp. 2799–2812.
17. M. M. BRINSON: Changes in the functioning of wetlands along environmental gradients. Wetlands 1993, Vol. 13, No. 2, pp. 65–74.
18. J. G. MARR, J. B. SWENSON, C. PAOLA, V. R. VOLLER: A two-diffusion model of fluvial stratigraphy in closed depositional basins. Basin Research 2000, Vol. 12, No. 3–4, pp. 381–398.
19. J. P. YAN, M. HINDERER, G. EINSELE: Geochemical evolution of closed-basin lakes: General model and application to Lakes Qinghai and Turkana. Sedimentary Geology 2002, Vol. 148, No. 1–2, pp. 105–122.
20. B. H. SHOMAR, G. MÜLLER, A. YAHAYA: Seasonal variations of chemical composition of water and bottom sediments in the wetland of Wadi Gaza, Gaza Strip. Wetlands Ecology and Management 2005, Vol. 13, No. 4, pp. 419–431.
21. T. K. LOWENSTEIN, F. RISACHER: Closed basin brine evolution and the influence of Ca-Cl inflow waters: Death Valley and Bristol Dry Lake California, Qaidam Basin, China, and Salar de Atacama, Chile. Aquatic Geochemistry 2009, Vol. 15, No. 1–2, pp. 71–94.
22. G. LISCHEID, T. KALETTKA: Grasping the heterogeneity of kettle hole water quality in Northeast Germany. Hydrobiologia 2012, Vol. 689, No. 1, pp. 63–77.
23. M. GAŁCZYŃSKA, R. GAMRAT: Influence of tree and brush plantations of the margin of mildfield ponds oh the chemical properties of waters deversified in terms of a degree of covering the water part with plants. Polish Journal of Environmental Studies 2007, Vol. 16, No. 3B, pp. 125–130.
24. A. S. KLECZKOWSKI: Hydrogeologia ziem wokół Polski. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1979.
25. W. LANGE: Jeziora górnej Raduni i jej zlewnia w badaniach z udziałem Stacji Limnologicznej w Borucinie. Badania Limnologiczne 2005, vol. 3, ss. 1–350.
26. M. MAJOR: General systems theory and the operation of basins without an outlet: A methodological aspect. Limnological Review 2012, Vol. 12, No. 2, pp. 71–76.
27. J. R. DOJLIDO: Chemia wód powierzchniowych. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok 1995.
28. D. BOROWIAK [red.]: Jeziora Kaszubskiego Parku Krajobrazowego. Badania Limnologiczne 2007, vol. 5, ss. 1–303.
29. J. KOC, L. CYMES, A. SKWIERAWSKI, U. SZYPEREK: Znaczenie ochrony małych zbiorników wodnych w krajobrazie rolniczym. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Roliczych 2001, vol. 476, ss. 397–407.
30. L. RYSZKOWSKI, A. KĘDZIORA: Impact of argicultular landscape structure on energy flow and mater cycling. Landscape Ecology 1987, Vol. 1, No. 2, pp. 85–94.
31. J. KRAG, A. KAJAK, L. RYSZKOWSKI: Impact of young shelterbelts on organic matter content and development of microbial and faunal communities of adjacent fields. Polish Journal of Ecology 2003, Vol. 51, pp. 283–290.
32. M. GAŁCZYŃSKA, R. GAMRAT, K. PACEWICZ: Influence of different uses of the environment on chemical and physical features of small water ponds. Polish Journal of Environmental Studies 2011, Vol. 20, No. 4, pp. 885–894.
33. D. LEHSTEN, J. von ASMUTH, M. KLEYER: Simulation of water level fluctuations in kettle holes using a time series model. Wetlands 2011, Vol. 31, pp. 511–520.
34. T. CHERNET, Y. TRAVI, V. VALLES: Mechanism of degradation of the quality of natural water in the lakes region of the Ethiopian rift valley. Water Research 2001, Vol. 35, No. 12, pp. 2819–2832.
35. T. K. LOWENSTEIN, M. C. HEIN, A. L. BOBST, T. E. JORDAN, T.L. KU, S. LUO: An assessment of stratigraphic completeness in climate-sensitive closed-basin lake sediments: Salar de Atacama, Chile. Journal of Sedimentary Research 2003, Vol. 73, No. 1, pp. 91–104.
36. T. KALETTKA, C. RUDAT: Hydrogeomorphic types of glacially created kettle holes in North-East Germany. Limnologica 2006, Vol. 39, No. 1, pp. 54–64.
37. J. A. DOWNING: Emerging global role of small lakes and ponds: Little things mean a lot. Limnetica 2010, Vol. 29, pp. 9–24.
38. M. KRYZA, M. WERNER, A. J. DORE, M. BŁAŚ, M. SOBIK: The role of annual circulation and precipitation on national scale deposition of atmospheric sulphur and nitrogen compounds. Journal of Environmental Management 2012, Vol. 109, pp. 70–79.
39. S. MIAO, F. CHEN, Q. LI, S. FAN: Impacts of urban processes and urbanization on summer precipitation: A case study of heavy rainfall in Beijing on 1 August 2006. Journal of Applied Meteorology and Climatology 2011, Vol. 50, pp. 806–825.
40. K. L. YOUNG, A. ABNIZOVA: Hydrologic thresholds of ponds in a polar desert wetland environment, Somerset Island, Nunavut, Canada. Wetlands 2011, Vol. 31, No. 3, pp. 535–549.
41. P. PIENKOWSKI, M. PODLASINSKI, K. KARAS: An attempt of assessing the rate of disappearance of small ponds in relation to their location in land relief. Water–Environment–Rural Areas 2010, Vol. 10, No. 1, pp. 167–174.
42. B. GOŁDYN, K. KOWALCZEWSKA-MADURA, S. CELEWICZ-GOŁDYN: Drought and deluge: Influence of environmental factors on water quality of kettle holes in two subsequent years with different precipitation. Limnologica – Ecology and Management of Inland Waters 2015, Vol. 54, pp. 14–22.
43. S. WENCHAO, I. HIROSHI, B. SATISH: Towards improving river discharge estimation in ungauged basins: Calibration of rainfall-runoff models based on satellite observations of river flow width at basin outlet. Hydrology and Earth System Sciences Discussions 2010, Vol. 7, No. 3, pp. 3803–3836.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-a1ebae05-716c-43fc-9d97-6b6aec365e1c