Influence of agricultural anthropopression on water quality of the dam reservoirs

• Autorzy: Jaguś A. , Rzętała M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ działalności rolniczej na jakość wód w zbiornikach zaporowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research evaluated the quality of surface waters subject to agricultural anthropopressure. The authors analyzed river water feeding dam reservoirs and water in reservoirs. The research covered the catchment areas of reservoirs Kozlowa Gora, Przeczyce and Laka, located in the Upper-Silesian region (southern Poland). The dominating form of land management in the catchments is agriculture. The reservoirs were found to be often fed with running waters whose parameters suggested eutrophication, especially with regard to the concentration of nitrates (mean yearly concentration of - 3 NO > 10 mg/dm3). Eutrophication also concerned reservoir water, which could be seen in frequent water blooming. The reaction of water in the reservoirs happened to increase up to strongly alkaline (pHmax > 8.5). The highest fertility of waters was that of reservoir Laka, mainly alimented from agricultural lands (77% of the catchment area) also situated within its direct catchment. This was reflected in high phosphate concentrations in the water of the reservoir (average 0.389 mg 3-4 PO /dm3). The research showed that agricultural anthropopressure is a significant threat to functioning of dam reservoirs because it fosters the process of eutrophication and thus affects the quality of disposable water resources.

PL

W badaniach oceniano jakość wód powierzchniowych w warunkach antropopresji rolniczej. Analizowano wody rzeczne zasilające zbiorniki zaporowe oraz wody w zbiornikach. Do badań wytypowano zlewnie zbiorników Kozłowa Góra, Przeczyce i Łąka, położonych w regionie górnośląskim (południowa Polska). Dominującą formą użytkowania terenu w zlewniach jest działalność rolnicza. Stwierdzono, że zbiorniki były często zasilane wodami płynącymi o parametrach wskazujących na ich eutrofizację, zwłaszcza w odniesieniu do zawartości azotanów (średnie roczne stężenie - 3 NO > 10 mg/dm3). Proces eutrofizacji dotyczył także wód zbiornikowych, a jego przejawem były częste zakwity glonów. W zbiornikach dochodziło do wzrostu odczynu wód do silnie alkalicznego włącznie (pHmax > 8,5). Największą żyznością wód charakteryzował się zbiornik Łąka zasilany głównie z terenów rolniczych (77% powierzchni zlewni), położonych także w jego zlewni bezpośredniej. Odzwierciedlały to m.in. duże stężenia fosforanów w wodach tego zbiornika (średnio 0,389 mg 3-4 PO /dm3). Badania wykazały, że antropopresja rolnicza stanowi zagrożenie dla funkcjonowania zbiorników zaporowych ze względu na generowanie procesu eutrofizacji i przez to pogarszanie jakości dyspozycyjnych zasobów wodnych.

Słowa kluczowe

EN

land use; agricultural anthropopression; water quality; dam water reservoir; eutrophication

PL

użytkowanie terenu; antropopresja rolnicza; jakość wód; zbiornik zaporowy; eutrofizacja

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 18, nr 3
• Strony: 359--367
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys.

Twórcy

autor

Jaguś A.

autor

Rzętała M.

• Institute of Environmental Protection and Engineering, University of Bielsko-Biala, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, phone [phone],

Bibliografia

• [1] Vollenweider R.A.: Scientific fundamentals of the eutrophication of lakes and flowing waters with particular references to nitrogen and phosphorus as factors in eutrophication. OECD Technical Report DAS/CSI/68.27. Paris 1968.
• [2] Kajak Z.: Eutrofizacja jezior. PWN, Warszawa 1979.
• [3] Lugo A., Bravo-Incla L.A., Alcocer J., Gaytan M.L., Oliva M.G., Sanchez M.R., Chavez M. and Vilaclara G.: Effect on the planktonic community of the chemical program used to control water hyacinth (Eichhornia crassipes) in Guadalupe Dam, Mexico. Aquat. Ecosyst. Health Manage., 1998, 1(3-4), 333-343.
• [4] Recknagel F., Burch M., Jablonskas G., Minney J. and Schofs S.: Combined effects of organic pollution and eutrophication in the South Para Reservoirs, South Australia. Water Sci. Technol., 1998, 37(2), 113-120.
• [5] Kim B., Park J.H., Hwang G., Jun M.S. and Choi K.: Eutrophication of reservoirs in South Korea. Limnology, 2001, 2(3), 223-229.
• [6] Håkanson L., Blenckner T., Brynh A.C. and Hellström S.: The influence of calcium on the chlorophyllphosphorus relationship and lake Secchi depths. Hydrobiologia, 2005, 537(1-3), 111-123.
• [7] Petrucio M.M., Barbosa F.A.R. and Furtado A.L.S.: Bacterioplankton and phytoplankton production in seven lakes in the Middle Rio Doce basin, south-east Brazil. Limnologica, 2006, 36(3), 192-203.
• [8] Kajak Z.: Eutrofizacja nizinnych zbiorników zaporowych. [in:] Procesy biologiczne w ochronie i rekultywacji nizinnych zbiorników zaporowych. Bibl. Monit. Środow. PIOŚ, WIOŚ, ZES UŁ, Łódź 1995, 33-41.
• [9] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych na zanieczyszczenie związkami azotu ze źródeł rolniczych. DzU 2002, Nr 241, poz. 2093.
• [10] Carlson R.: A trophic state index for lakes. Limnol. Oceanogr., 1977, 22(1), 61-69.
• [11] Vollenweider R.A. and Kerekes J.J.: Eutrophication of waters - monitoring, assessment and control. OECD, Paris 1982.
• [12] Maršálek B. and Bláha L.: Comparison of 17 biotests for detection of cyanobacterial toxicity. Environ. Toxicol., 2004, 19, 310-317.
• [13] Pawlik-Skowrońska B., Skowroński T., Pirszel J. and Adamczyk A.: Relationship between cyanobacterial bloom composition and anatoxin-a and microcystin occurrence in the eutrophic dam reservoir (SE Poland). Polish J. Ecol., 2004, 52(4), 479-490.
• [14] Hill A.R. and McCague W.P.: Nitrate concentrations in streams near Alliston, Ontario, as influenced by nitrogen fertilization of adjacent fields. J. Soil Water Conservat., 1974, 29(5), 217-220.
• [15] Mrkvička J. and Velich J.: Leaching of nitrogen and of other nutrients at different levels of long-term fertilization of grassland. Zesz. Nauk. Akad. Roln. w Krakowie, 1989, 229, 245-259.
• [16] Sapek B.: Farm as a source of soil, water and air pollution with nitrogen, phosphorus and potassium. Bibliot. Fragm. Agron., 1998, 3, 124-144.
• [17] Sapek A. and Sapek B.: Assumed non-point water pollution based on the nitrogen budget in Polish Agriculture. Water Sci. Technol., 1993, 28(3-5), 483-488.
• [18] Sapek A. and Sapek B.: Strategia gospodarowania azotem i fosforem w rolnictwie w aspekcie ochrony wód Morza Bałtyckiego. Zesz. Eduk. IMUZ, 2005, 10, 27-38.
• [19] Pedersen C.A.: Practical measures to reduce nutrient losses from arable land. Annual Crops - Proc. no. 300. The Fertilizer Society, London 1990.
• [20] Bogdewicz J.: System zaleceń nawożenia fosforem na Białorusi. Zesz. Eduk. IMUZ, 2002, 7, 73-83.
• [21] Schulz D.: Potencjalne możliwości zmniejszenia emisji azotu z rolnictwa do środowiska. Program ograniczenia emisji azotu w Niemieckiej Republice Federalnej. Zesz. Eduk. IMUZ, 2002, 7, 37-46.
• [22] Zwykła Dobra Praktyka Rolnicza. Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa, Warszawa 2003.
• [23] Svedinger I.: Wdrażanie Dyrektywy Azotanowej w Szwecji. Zeszyty Edukacyjne IMUZ, 2005, 10, 92-96.
• [24] Jaguś A. and Rzętała M.: Znaczenie zbiorników wodnych w kształtowaniu krajobrazu (na przykładzie kaskady jezior Pogorii). WNoMiŚ ATH, WNoZ UŚ, Bielsko-Biała - Sosnowiec 2008.
• [25] Rzętała M.: Funkcjonowanie zbiorników wodnych oraz przebieg procesów limnicznych w warunkach zróżnicowanej antropopresji na przykładzie regionu górnośląskiego. Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 2008.
• [26] Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B. and Zerbe J.: Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków. Arkady, Warszawa 1999.
• [27] Steineck S., Jakobsson C. and Carlson G.: Fosfor - stosowanie, wykorzystanie przez rośliny uprawne i nagromadzenie w glebach użytków rolnych. Zesz. Eduk. IMUZ, 2002, 7, 25-36.
• [28] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. DzU 2007, Nr 61, poz. 417.
• [29] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia. DzU 2002, Nr 204, poz. 1728.
• [30] Jaguś A. and Rzętała M.: Transformacja parametrów fizykochemicznych wód płynących w zbiornikach przepływowych. Ochr. Środow. Zasob. Natural., 2009, 38, 115-122.
• [31] Rzętała M.: Purification of surface waters flowing in transfer reservoirs. Series of Monographs, Polish J. Environ. Stud., 2009, 3, 43-50.
• [32] Newell A.D. and Skjelkvale B.L.: Acidification trends in surface waters in the International Program on Acidification of Rivers and Lakes. Water, Air, Soil Pollut., 1997, 93, 27-57.
• [33] Mannio J.: Recovery pattern from acidification of headwater lakes in Finland. Water, Air, Soil Pollut., 2001, 130, 1427-1432.
• [34] Sapek B.: Wymywanie azotanów oraz zakwaszenie gleby i wód gruntowych w aspekcie działalności rolniczej. Mat. Infor. IMUZ, 1995, 30, 1-31.