Factors affecting water quality in degraded sewage receivers - case study of the phosphorus dynamics in the Ner River

• Autorzy: Mosiej J. , Komorowski H. , Karczmarczyk A.

Warianty tytułu

PL

Kształtowanie jakości wody w zdegradowanych odbiornikach ścieków na przykładzie zawartości fosforu w rzece Ner

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

No adequate reaction has been observed of the decreased contaminant loads discharged by Łódź, particularly the loads of phosphorus, on its concentration in the Ner River . That's why the impact of sediment on phosphorus content in the water was evaluated. Not only was the amount of phosphorus taken under consideration but also the equilibrium phosphate concentration (EPCo). The meaning of EPCo is that any phosphate concentration in the water below this value will lead to phosphorus release from sediments. Performed study shows that in the Puczniew cross-section EPCo is higher then phosphorus concentration in water, thus with mean concentration of PO4 equal to 9.5 mg PO4 · dm-³ phosphorus could be released from sediments. This concentration in Lutomiersk cross-section, however, equals 1.2 mg PO4 · dm-³.

PL

Rzeka Ner, mimo niewielkiego przepływu wody, wprowadza corocznie do Warty relatywnie duży ładunek zanieczyszczeń. Średni roczny przepływ Neru w analizowanym okresie wynosił ok. 10% przepływu Warty poniżej jego ujścia (ppk Koło), a udział ładunków fosforu wynosił 37%. Stwierdzono brak odpowiedniej reakcji na zmniejszanie się ładunku fosforu odprowadzanego przez Łódź na jego zawartość w wodach Neru. Do 2000 r. ładunek fosforu w ściekach odprowadzanych do rzeki był większy od jego ładunku w profilu zamykającym Chełmno, co może świadczyć o procesach samooczyszczania. Jednak od 2001 r., po dalszym zmniejszeniu ładunku zanieczyszczeń w ściekach, ich ładunek w profilu zamykającym Chełmno jest większy od ładunku zawartego w ściekach. W warunkach małego stężenia fosforu w ściekach (poniżej 4 g·m-³) odprowadzanych z oczyszczalni, przy ujściu rzeki Ner nie obserwuje się odpowiedniego polepszenia jakości wody w profilu Chełmno. Mimo dalszego zmniejszenia zawartości fosforu w ściekach w latach 2002-2004, stężenie w ppk Chełmno nie spada poniżej 0,5 g·m-³, a w 2004 r. nawet zwiększa się do 1,1 g·m-³. Na podstawie wyników badań własnych dokonano oceny wpływu osadów dennych na zawartość fosforu w wodach rzeki Ner. Określono nie tylko zawartość fosforu w osadzie, ale również stężenie w stanie równowagi fosforanowej. Oznacza to, że każde stężenie fosforanów w rzece poniżej tej wartości będzie powodować ich uwalnianie z osadu. Z badań wynika, że w przekroju Puczniew stężenie w stanie równowagi jest większe od stężenia fosforu w wodzie i wynosi 9,5 mg P-PO4 · dm-³, co oznacza, że gdy stężenie w wodzie będzie miało mniejszą wartość, fosfor będzie uwalniał się z osadu. Stężenie w stanie równowagi w przekroju Lutomiersk wynosi 1,2 mg PO4 · dm-³.

Słowa kluczowe

EN

equilibrium phosphate concentration (EPCo); phosphorus release; reclamation; sediments; sewage receiver

PL

odbiornik ścieków; osady denne; ekultywacja; stężenie równowagi fosforu; uwalnianie fosforu

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2007
• Tom: no. 11
• Strony: 103--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mosiej J.

autor

Komorowski H.

autor

Karczmarczyk A.

• Warsaw University of Life Sciences (WULS-SGGW) Department of Environmental Improvement

Bibliografia

• 1. BEDNARCZYK J., 1997. Wpływ miejskich i przemysłowych ścieków zrzucanych przez aglomerację łódzką na degradację środowiska naturalnego i wody w zlewni rzeki Ner oraz w rzece Warcie. (In-fluence of municipal and industrial waste water discharged by Łódź Aglomeration on environmental degradation and surface water in the Ner river catchment and the Warta river). W: Woda jako czyn-nik warunkujący wielofunkcyjny i zrównoważony rozwój wsi i rolnictwa. Mater. Konf. Falenty, Wydaw. IMUZ: 139-146.
• 2. HAUSE W.A., DENISON F. H., 2000. Factors influencing the measurement of equilibrium phosphate concentration in river sediments. Water Res., 34, 4: 1187-1200.
• 3. ILNICKI P., BANASZKIEWICZ H., BUKOWSKI Ł., 2003. Źródła, stężenie i ładunki azotu i fosforu w wodach rzeki Ner w latach hydrologicznych 1992-1997. (Sources, concentrations and loads of ni-trogen and phosphorus in the Ner River in the period 1992-1997). Acta Sci. Pol. Ser. Formatio Cir-cumiectus 2(1): 23-34.
• 4. JEPPESEN E., KRISTENSEN P., JENSON J.P., SØNDERGAARD M., MORTENSEN E., LAURIDSEN T.L., 1991. Recovery resilience following reduction in external phosphorus loading of shallow eutrophic Danish lakes: duration, regulation factors and methods for overcoming resilience. Memorie dell’Instituto Italiano di Idrobiologia, 48: 127-148.
• 5. KIM L.H., CHOI E., STENSTROM M.K., 2002. Sediment characteristics, phosphorus types and phos-phorus release rates between river and lake sediments. Chemosphere, 50: 53-61
• 6. LAU S.S.S., CHU L.M., 1999. Contaminant release from sediments in a coastal wetland. Water Res., 33, 4: 909-918.
• 7. McKAY G., 1996. Use of adsorbents for the removal of pollutants from wastewaters. CRC Press, Inc.
• 8. MOSIEJ J., 1999. Przyrodniczo-techniczne uwarunkowania gospodarowania wodą w dolinie rzeki Ner. (Environmental and technical conditions of water management in the Ner River valley). Wydaw. SGGW, Rozpr. monogr., 222.
• 9. MULTAN H., 1993. Efekty i ograniczenia nawodnień wodami ściekowymi. (Effects and barriers in waste waters irrigation). W: Współczesne problemy melioracji. (The present problems of reklama-tion). Red. Cz. Somorowski. Warszawa, SGGW: 223-233.
• 10. MULTAN H., 1996. Zastosowanie systemów nawadniających do redukcji zanieczyszczeń ze ścieków. (Use of irrigaton systems for reduction of pollutants from sewage). W: Ochrona i zrównoważony rozwój środowiska wiejskiego. Red. T. Brandyk, P. Hewelke. Warszawa, Wydaw. SGGW: 268-289.
• 11. MULTAN H., SZATYŁOWICZ J., 1993. Sprawność systemu nawodnień wodami ściekowymi w dolinie rzeki Ner. (Efficiency of wastewater irrigation system in the Ner River valley). W: Współczesne problemy melioracji. (The present problems of reclamation). Red. Cz. Somorowski. Warszawa, Wy-daw. SGGW: 244-256.
• 12. PASŁAWSKI Z., 1992. Hydrologia i zasoby wodne dorzecza Warty. (Hydrology and water resouces in the Warta catchment). W: Ochrona i racjonalne wykorzystanie zasobów wodnych na terenach rolniczych w regionie Wielkopolski. Koreferaty i wnioski. Poznań, Urz. Woj.: 5-28.
• 13. PSENNER R., PUCSKO R., 1988. Phosphorus fractionation: advantages and limit of the method for study of sediment P origins and interactions. Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebn. Limnol., 30: 43-59.
• 14. Raporty o stanie środowiska w Wielkopolsce w latach 1997-2003, woj. łódzkim w latach 1994 - 2005, w woj. konińskim w latach 1995-1997 i woj. poznańskim w latach 1995-1996. (Reports on environmental status in the Wielkopolska Region 1997-2003 years; in the Łódź Region 1994-2005; in the Konin Region 1995-1997 and Poznań Region 1995-1996. Environmental Monitoring Library, Poznań, Łódź, Konin. WIOŚ.
• 15. SHEFFER M., 1998. Ecology of Shallow Lakes. St Edmundsbury Press Ltd. London.
• 16. SOMOROWSKI C., MULTAN H., MOSIEJ J., SZATYŁOWICZ J., 1991. Wpływ nawodnień ściekami na plonowanie i elementy bilansu wodnego gleby użytków zielonych w dolinie rzeki Ner. (Influence of irrigation on biomass yields and elements of water balance in grassland soils in the Ner River valley). Zesz. Nauk. AR Krak., 249: 81-101.
• 17. STUMM W., MORGAN J.J., 1996. Aquatic chemistry. John Wiley & Sons, New York.
• 18. URBANIAK M., 1997. Rekultywacja odbiornika ścieków miejskich. (Restoration of municipal sew-age receiver). Ekoinżynieria, 11/12: 8-12.
• 19. URBANIAK M., PRZYBIŃSKI J., 1997. O etapowym rozruchu oczyszczalni ścieków i problemach z ustaleniem efektu ekologicznego. (On partial start-up of a wastewater treatment plant and as-sessment of ecological effect). Ekoinżynieria, 5: 16-20.