The Influence of Gypsum Treatment on Phosphorus Retention in Bottom Sediments and on the Water of Man-Made Lake

• Autorzy: Bartoszek L.

Identyfikatory

DOI

10.12911/22998993/67103

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a research covering the stability of phosphorus retention in the bottom sediments, resulting from application of gypsum in anoxic conditions and in slightly acidic environment (pH~5) of solutions. The present work also contains an analysis of possible effects of gypsum application for water from the reservoir, on the basis of selected parameters of overlying water. Undisturbed deposit cores extracted from two research stations on the Solina Reservoir have been a subject to a 10-weeks long exposure in determinate conditions, after application of gypsum. The conducted research indicated that retention capacities of deposits, which become increased after the use of gypsum, will decrease over time (e.g. after winter period). Application of gypsum led to a quite significant increase in concentrations of calcium in solutions. Intense release of iron from the sediments into the solutions and decrease in SO₄^2- content, during the said 10-week exposure in anoxic conditions, indicates the use of iron (III) and sulphates as electron acceptors in process of oxidization of an organic substance.

Słowa kluczowe

EN

reservoirs; bottom sediments; treatment of gypsum; stability of phosphorus retention

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej ; Lublin University of Technology
• Czasopismo: Journal of Ecological Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 1
• Strony: 238--245
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Bartoszek L.

• Department of Environmental and Chemistry Engineering, Rzeszów University of Technology, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• 1. Bajkiewicz-Grabowska E. 2002. Obieg materii w systemach rzeczno-jeziornych. Uniwersytet Warszawski, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych, Warszawa.
• 2. Bartoszek L. 2008. Badania retencji związków fosforu w osadach dennych na przykładzie zbiorników zaporowych Solina – Myczkowce. Dysertacja doktorska, Wydział Inżynierii Środowiska Politechniki Lubelskiej, Rzeszów.
• 3. Bartoszek L., Tomaszek J.A. 2010. Wpływ dwuwodnego siarczanu (VI) wapnia na retencję fosforu w osadach dennych zbiorników zaporowych Solina – Myczkowce. [In:] R. Wiśniewski (Ed.) Ochrona i rekultywacja jezior. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Toruń, 21–30.
• 4. Bartoszek L., Czech D. 2014. Podatność na degradację zbiornika zaporowego Solina. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, 61(4), 35–53.
• 5. Bartoszek L., Tomaszek J.A., Lechowicz J.B. 2015. Differentiation of selected components in bottom sediments of Poland’s Solina-Myczkowce complex of dam reservoirs. [In:] J.A. Tomaszek, P. Koszelnik (Eds.) Progress in the Environmental Engineering. Water, Wastewater Treatment and Environmental Protection Issues. Taylor & Francis, London, 11–22.
• 6. Bartoszek L., Koszelnik P. 2016. Assessment of phosphorus retention in the bottom sediments of the Solina-Myczkowce complex of reservoirs. Rocznik Ochrona Środowiska, 18, 213–230.
• 7. Berg U., Neumann T., Donnert D., Nüesch R., Stüben D. 2004. Sediment capping in eutrophic lakes – efficiency of undisturbed calcite barriers to immobilize phosphorus. Applied Geochemistry, 19, 1759–1771.
• 8. Dz.U. 2015. poz. 1989. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2015 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
• 9. Golterman H.L. 2001. Phosphate release from anoxic sediments or “What did Mortimer really write?”. Hydrobiologia, 450, 99–106.
• 10. Gruca-Rokosz R., Tomaszek J.A., Koszelnik P. 2009. Denitrification in the sediment of a eutrophic reservoir as measured by the isotope pairing technique. Oceanological and Hydrobiological Studies, 38(1), 75–81.
• 11. Gruca – Rokosz R., Tomaszek J.A., Koszelnik P., Czerwieniec E. 2011. Methane and carbon dioxide fluxes at the sediment–water interface in some reservoirs in SE Poland. Polish Journal of Environmental Studies, 20(1), 83–88.
• 12. Koszelnik P., Tomaszek J.A., Gruca-Rokosz R. 2002. Variations in the N:P ratio in the Solina Reservoir ecosystem during 1999–2000. Environment Protection Engineering, 28(1), 91–98.
• 13. Lin Y., Singer P.C. 2006. Inhibition of calcite precipitation by orthophosphate: speciation and thermodynamic considerations. Geochimica et Cosmochimica Acta, 70, 2530–2539.
• 14. Lossow K., Gawrońska H. 2000. Przegląd metod rekultywacji jezior. Przegląd Komunalny, 9(108), 94 -106.
• 15. Liu Y., Sheng X., Dong Y., Ma Y. 2012. Removal of high-concentration phosphate by calcite: effect of sulfate and pH. Desalination, 289, 66–71.
• 16. Minczewski J., Marczenko Z. 2004. Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. t.1. PWN, Warszawa.
• 17. Olańczuk-Neyman K. 2001. Mikroorganizmy w kształtowaniu jakości i uzdatnianiu wód podziemnych. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk.
• 18. Prepas E.E., Babin J., Murphy T.P., Chambers P.A., Sandland G.J., Ghadouanis A., Serediak M. 2001a. Long-term effects of successive Ca(OH)2 and CaCO3 treatments on the water quality of two eutrophic hardwater lakes. Freshwater Biology, 46, 1089–1103.
• 19. Prepas E.E., Pinel – Alloul B., Chambers P.A., Murphy T.P., Reedyk S., Sandland G., Serediak M. 2001b. Lime treatment and its effects on the chemistry and biota of hardwater eutrophic lakes. Freshwater Biology, 46, 1049–1060.
• 20. Postma D., Jakobsen R. 1996. Redox zonation: Equilibrium constraints on the Fe(III)/SO42--reduction interface. Geochimica et Cosmochimica Acta, 60(17), 3169–3175.
• 21. Salonen V-P., Varjo E., Rantala P. 2001. Gypsum treatment in managing the internal phosphorus load from sapropelic sediments; experiments on Lake Laikkalammi, Finland. Boreal Environ. Res., 6, 119 -129.
• 22. Sø H.U., Postma D., Jakobsen R., Larsen F. 2011. Sorption of phosphate onto calcite; results from batch experiments and surface complexation modeling. Geochimica et Cosmochimica Acta, 75(10), 2911–2923.
• 23. Wiśniewski R. 1995. Rola resuspensji osadów dennych w funkcjonowaniu ekosystemów wodnych. Rozprawy UMK, Toruń.
• 24. Wiśniewski R. 2006. Stan i potencjalne metody rekultywacji płytkiego, przymiejskiego jeziora Jelonek. IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo- Techniczna: Postęp w Inżynierii Środowiska, Rzeszów-Bystre k. Baligrodu, 265–274.
• 25. Zbierska A., Przybyła C., Dwornikowska Ż. 2016. Seasonal variability of selected nutrients in the waters of lakes Niepruszewskie, Pamiatkowskie and Strykowskie. Journal of Ecological Engineering, 17(4), 129–137.
• 26. Zhang Y., Ghadouani A., Prepas E.E., Pinel-Alloul B., Reedyk S., Chambers P.A., Robarts R.D., Methot G., Raik A., Holst M. 2001. Response of plankton communities to whole-lake Ca(OH)2 and CaCO3 additions in eutrophic hardwater lakes. Freshwater Biology, 46, 1105–1119.

Uwagi

PL

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