Role of the Retention Reservoir in Szabruk for the Chlorine Ion Migration from Its Agricultural Catchment

• Autorzy: Koc J. , Duda M.

Warianty tytułu

PL

Znaczenie zbiornika retencyjnego Sząbruk w migracji jonów chloru ze zlewni rolniczej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The role of a retention reservoir in chlorine migration from an agricultural catchment area was analyzed during the hydrological years 2005/2007. The investigated retention reservoir is situated in a valley, in the lower course of the Szabruk stream flowing into Lake Wulpinskie located in north-eastern Poland, in the Olsztyn Lakeland mesoregion. The chlorine content of water evacuated from the catchment was determined in the range of 3.0 mg Cl dm–3 to 43.0 mg Cl dm–3, and it was determined by the type and intensity of catchment use. The highest chlorine levels were noted in agricultural catchments connected to a drainage network (20.6 mg Cl dm–3 on average), lower concentrations were found in farming areas drained via ditches (11.4 mg Cl dm–3), while the lowest Cl content of water was determined in outflows from afforested catchments (5.3 mg Cl dm–3 on average). Chlorine concentrations were lower in the growing season in all studied catchment types. The chlorine load evacuated from the catchment was determined by the type of catchment use. The greatest chlorine loss per hectare of the catchment area was noted in the agricultural catchment connected to a drainage network (13.8 kg Cl ha–1 year–1), a smaller Cl load was evacuated from the catchment drained via ditches (6.2 kg Cl ha–1 year–1), while the smallest loss was observed in the afforested catchment (4.1 kg Cl ha–1 year–1). Chlorine concentrations increased by 10 %, from 8.2 mg Cl dm–3 to 9.0 mg Cl dm–3 following the passage of the stream’s waters through the retention reservoir. The above resulted from the inflow of drainage water with a high chlorine content as well as higher Cl concentrations due to vapotranspiration. The chlorine content of water remained unchanged after the Szabruk stream passed through the retention reservoir and the band ditch, indicating that chlorine is a good tracer of water movement through drainage facilities.

PL

Badania nad znaczeniem zbiornika retencyjnego w określeniu migracji chloru ze zlewni rolniczej prowadzono w latach hydrologicznych 2005/2007. Do badań szczegółowych wytypowano zbiornik retencyjny położony w dolinie końcowego biegu strugi Sząbruk wpadającej do Jeziora Wulpińskiego, położonej w północno-wschodniej Polsce w mezoregionie Pojezierza Olsztyńskiego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, stężenie chloru w wodzie odpływającej ze zlewni mieściło się w granicach od 3,0 mg Cl dm-3 do 43,0 mg Cl dm-3 i zależało od sposobu i intensywności jej użytkowania. Najwyższe stężenie chloru stwierdzono w wodzie zlewni rolniczych odwadnianych siecią drenarską (średnio 20,6 mg Cl dm-3), niższe z użytków rolnych odwadnianych rowami (11,4 mg Cl dm-3), a najniższe natomiast w przypadku odpływu ze zlewni leśnej (średnio 5,3 mg Cl dm-3). We wszystkich zlewniach cząstkowych mniejsze stężenia chloru stwierdzono w okresie wegetacyjnym niż poza nim. Ładunek chloru odprowadzany z obszaru zlewni był uzależniony od sposobu jej zagospodarowania. Największy odpływ chloru z jednostki powierzchni stwierdzono w zlewni rolniczej zdrenowanej (13,8 kg Cl ha-1 rok-1), mniejszy ze zlewni odwadnianej rowami (6,2 kg Cl ha-1 rok-1) i najmniejszy ze zlewni leśnej (4,1 kg Cl ha-1 rok-1). W wyniku przepływu wody przez zbiornik retencyjny następowało podwyższenie w niej stężenia chloru o 10 %, z 8,2 mg Cl dm-3 do 9,0 mg Cl dm-3, co było efektem zasilania wodami drenarskimi o wyższych stężeniach chloru i zatężenia roztworu w wyniku ewapotranspiracji.

Słowa kluczowe

EN

retention reservoir; agricultural catchment area; chlorine

PL

zbiornik retencyjny; zlewnia rolnicza; chlor

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 18, nr 5-6
• Strony: 723--730
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Koc J.

autor

Duda M.

• Department of Land Reclamation and Management, Faculty of Environmental Management and Agriculture, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, pl. Łódzki 2, 10–719 Olsztyn, Poland,

Bibliografia

• [1] Sapek A.: Zesz. Nauk. AR Krakow 1991, 263(34), 337–341.
• [2] Sapek A.: Woda, Środow. Obsz. Wiej., 2008. 8(1), 263–281.
• [3] Ambient water quality guidelines for chloride: Overview. British Columbia Ministry of Water, Land and Air Protection, miasto 2003.
• [4] Krapac G., Dey W.S, Smyth CH. A. and Roy W.R.: Environ. Pollut. 2002. 120, 475–492.
• [5] Panno S. V., Hackley KC., Hwang RH., Greenberg S.E., Krapac I.G., Landsberger S. and O’Kelly D.J.: Ground Water 2006. 44(2), 176–178.
• [6] Koc J.: Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 2004, 499, 105–119.
• [7] Koc J. and Szymczyk S.: J. Elementol. 2003, 8(4), 231–238.
• [8] Banaszuk P.: Rozpr. Nauk. nr 144, Wyd. Polit. Białostocka, Białystok 2007, pp. 182.
• [9] Sapek A. and Nawalny P.: Woda, Środow. Obsz. Wiej. 2006, 6 (z. specj. 17), 23–27.
• [10] Szymczyk S., Szyperek U., Rochwerger A. and Rafałowska M.: J. Elementol. 2005 10(1), 155–166.
• [11] Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B. and Zerbe J.: Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków. Arkady, Warszawa 1999, pp. 556.
• [12] Polański A., Smulinowski K.: Geochemia. Wyd. Geol., Warszawa 1969, pp. 636.
• [13] Grzesiuk S. and Górecki R.: Fizjologia roślin. Wyd. ART, Olsztyn 1994, pp. 376.
• [14] Skonieczek P.: Samooczyszczanie wód zasilanych dopływani z oczyszczalni w układzie struga–staw, Rozprawa doktorska, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn 2006, pp. 228.