Appraisal of bottom sediment pollution with heavy metals of small water reservoirs located in South Poland

• Autorzy: Michalec B. , Tarnawski M.

Warianty tytułu

PL

Ocena zanieczyszczenia metalami ciężkimi osadów małych zbiorników wodnych Polski południowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In result of a lew years' investigations of silting of small water reservoirs located in South Poland, intensity of the silling process as well as the granulometric and chemical composition of bottom sediments were evaluated. The content of heavy metals i.e. copper, lead and cadmium was determined in samples collected in various parts of five small water reservoirs. The content of heavy metals was appraised according to the regulation of the Minister of Environment, according to the criteria of Polish Geological Institute, of Inspection for Environmental Protection, of Institute of Soil Science and Plant Cultivation, and according to the Müller's method. The obtained results of determination of the examined heavy metals concentrations were compared with the values of reservoir and river sediment concentrations determined by other authors in fiurope. Appraisal of silt quality, respectively to the adopted criteria, showed only an insignificant degree of pollution. Concentrations of microelements do not exceed the toxic concentrations for soils and environment but may have a harmful inlluence on living organisms. Recording of changes of heavy metal pollution during many years' operation of small water reservoirs, considering changes occurring in the basins, requires continuation of investigations. It will enable to record changes of pollution during a longer period of operation of reservoirs, also against the background of changes occurring in river basins.

PL

W wyniku kilkuletnich badań zamulania małych zbiorników wodnych południowej Polski oceniono intensywność przebiegu procesu zamulania oraz określono skład granulometryczny i chemiczny osadów dennych. Zbadano zawartość metali ciężkich miedzi, ołowiu, cynku i kadmu w próbach osadów pobranych w różnych częściach pięciu małych zbiorników wodnych. Zawartość metali ciężkich została oceniona według zaleceń: Rozporządzenia Ministra Środowiska, kryteriów Państwowego Instytutu Geologicznego, Instytutu Uprawy i Nawożenia Gleb oraz według metody Müllera. Otrzymane wyniki oznaczeń stężeń badanych metali ciężkich porównano z wartościami stężeń osadów zbiornikowych i rzecznych określonych przez innych autorów w Europie. Ocena jakości namułów, w odniesieniu do przyjętych kryteriów, wykazała nieznaczny stopień ich zanieczyszczenia. Stężenia mikroelementów nie przekraczają wartości toksycznych dla środowiska glebowego, ale mogą szkodliwie oddziaływać na organizmy żywe. Ocena zmian zanieczyszczenia metalami ciężkimi w czasie wieloletniej eksploatacji małych zbiorników, z. uwzględnieniem zmian zachodzących w zlewniach, wymaga kontynuacji badań. Kontynuacja badań pozwoli na rejestrację zmian zanieczyszczenia w czasie wieloletniej eksploatacji zbiorników, również na tle zmian zachodzących w zlewniach rzek.

Słowa kluczowe

EN

small water reservoir; bottom sediments; pollution with heavy metals

PL

metale ciężkie; zanieczyszczenia; zamulanie; osad denny; skład chemiczny; skład granulometryczny; mały zbiornik wodny

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 35, no. 3
• Strony: 73--85
• Opis fizyczny: bibliogr. 34 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Michalec B.

autor

Tarnawski M.

• University of Agriculture in Krakow, Department of Water Engineering al. A. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, Poland,

Bibliografia

• [1] Aardt W..J. van, R. Erdmann: Heavy metals (Cd, Pb, Cu, Zn) in mudfish and sediments from three hard-water dams of the Mooi River catchment. Water S A, 30(2), 211 -218 (2004).
• [2] Axtmann E.V., A. Luoma: Large-scale distribution of metal contamination in the fine-grained sediments of the Clark Fork River, Montana, USA, Appl. Geochem., 6, 75-88 (1991).
• [3] Bcdnarczyk T.: Określenie ilości unoszonego rumowiska w przekroju małego zbiornika wodnego w Zesławicach, Zesz. Nauk. AR w Krakowie, nr 229, Inżynieria Środowiska, z. 15, Kraków 1994, pp. 7-18.
• [4] Bednarczyk T., B. Michalec, M. Tarnawski: Ocena stopnia zamulenia małych zbiorników karpackich oraz prognoza ich zamulenia na tle procesów erozyjnych w zlewni. Projekt badawczy Nr 5PO6H05014, maszynopis, Kraków 2000.
• [5] Bednarczyk T., B. Michalec, M. Tarnawski: Opracowanie formuły i weryfikacja istniejących na prognozowanie zamulenia małych zbiorników wodnych. Projekt badawczy Nr 6P06S0162I, maszynopis, Kraków 2003.
• [6] Bojakowska I.: Kryteria oceny zanieczyszczenia osadów wodnych. Przegląd Geologiczny, 49(3), 78-98 (2001).
• [7] Bojakowska I., T. Gliwicz, G. Sokolowska, R. Strzelecki, S. Wołkowicz: Pierwiastki śladowe i promieniotwórcze w osadach zbiornika włocławskiego. Przegląd Geologiczny, 48(9), 223-246 (2000).
• [8] Brown C.B.: Sediment transportation, [in:] Engineering hydraulics, H. Rouse (ed.), John Wiley & Sons, Inc., 1950, pp. 769-857.
• [9] Chen Z.S.: Cadmium and lead contamination of soils near plastic stabilizing materials producing plants in northern Taiwan, Water, Air and Soil Pollution, 57-58, 745-754 (1991).
• [10] Ciszewski D.: Source of pollution as a factor controlling distribution of heavy metals in bottom sediments of Chechia River (south Poland), Journal of Environmental Geology, 29(1-2), 50-57 (1997).
• [11] Dz. U. Nr 165, poz. 1359, Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002r.
• [12] Górecki A., K. Krzemień, S. Skiba, B. Zemanem: Przyroda Magurskiego Parku Narodowego, Magurski Park Narodowy, Uniwersytet Jagielloński, Oficyna Wydawnicza TEXT, Kraków 2003.
• [13] Gunten H.R. von, M. Sturm, R.N. Moser: 200-year record of metals in lake sediments and natural background concentrations, Environ. Sci. Technol., 31, 2193-2197 (1997).
• [14] Kabata-Pendias A., M. Piotrowska, T. Witek: Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami ciężkimi i siarką, IUNG, Puławy 1993.
• [15] Kostecki M.: Metale ciężkie w osadach dennych zbiorników zaporowych, Materiały Konferencji Naukowej "Odra", Karpacz, 1(3), 103-116 (2000).
• [16] Kostecki M., E. Kowalski: Distribution of heavy metals in the Rybnik dam-reservoir bottom sediments. Archives of Environmental Protection, 30(4), 53-62 (2004).
• [17] Lityński T., H. Jurkowska, E. Gorlach: Analiza chemiczno-rolnicza. Przewodnik metodyczny do analizy gleby i nawozów, PWN, Warszawa 1976.
• [18] Madeyski M.: Hydrauliczna i reologiczna charakterystyka procesu zamulania stawów rybnych, Zesz. Nauk. AR w Krakowie, Rozprawa habilitacyjna, nr 236, 1998.
• [19] Madeyski M., N. Florencka, M. Tarnawski: Rozkład przestrzenny zawartości metali ciężkich w osadach dennych wybranego stawu rybnego, Zesz. Nauk. AR w Krakowie, nr 420, ser. Inżynieria Środowiska, z. 26,381-389(2005).
• [20] Madeyski M., M. Tarnawski: Cechy fizyczne, chemiczne i reologiczne osadów dennych małych zbiorników wodnych jako podstawa oceny możliwości ich rolniczego wykorzystania. Projekt badawczy Nr3P06503022, maszynopis, Kraków 2003
• [21 ] Madeyski M., M. Tarnawski: Ocena stanu ekologicznego osadów dennych wybranych małych zbiorników wodnych. Zeszyty Naukowe Polskiej Akademii Nauk, Oddział w Krakowie, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 4(3), 107-116 (2006).
• [22] Michalec B., M. Tarnawski, T. Bednarczyk: Określenie warunków transportu i sedymentacji rumowisku unoszonego w rzece i w małym zbiorniku wodnym. Projekt badawczy Nr 2P06S03328, maszynopis. Kraków 2007.
• [23] Morris G.L., J. Fan: Reservoir sedimentation handbook: design and management of dams, reservoirs and watersheds for sustainable use, Mc Graw Hill, 1997.
• [24] Müller G.: Die Schwermetallbelastung der Sedimenten des Neckars und seiner Nebenfliisse, Chemiker-Zeitung, 6, 157-168(1981).
• [25] Müller H.W., B. Schwaighhofer, W. Kalman: Heavy metal contents in river sediments. Water, Air and Soil Pollution, 72, 191-203(1994).
• [26] Müller J., H. Ruppert, Y. Muramatsu, .J. Schneider: Reservoir sediments witness of mining and industrial development. Environ. Geol., 39, 1341-1351 (2000).
• |27] Ostrowska A., S. Gawliński, Z. Szczubiotka: Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin, Katalog. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 1991.
• [28] Palchen W., G. Rank, P. Ossenkopf, M. Wunschke, B. Harpke: Heavy metal contamination of stream sediments and soils in the mining district of Freiberg, Saxony (Germany), [in: j Proceedings of II Symposium Environmental Geochemistry, Uppsala, 1(2), 67-79 (1991).
• [29] PN-R-04032: Gleby i utwory glebowe. Pobieranie próbek i oznaczenie składu, 1998.
• [30] Program małej retencji województwa małopolskiego. Projekt Urzędu Marszałkowskiego Województwa Małopolskiego i Małopolskiego Zarządu Melioracji i Urządzeń Wodnych w Krakowie, CD, Kraków 2004.
• [31] Ryborz-Masłowska S., K. Moraczewska-Majkut, .J. Krajewska: Heavy metals in water and bottom sediments of the Kozłowa Góra water reservoir, upper Silesia, Archives of Environmental Protection, 26(4), 127-140(2000).
• [32] Tarnawski M. Charakterystyka osadów dennych w niektórych małych zbiornikach wodnych. Rozprawa doktorska, AR Kraków, Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji, Katedra Inżynierii Wodnej, 2003.
• [33] Tarnawski M.: Evaluation of possibilities of bottom sediment removal in result of rheological and sedimentary investigations, Acta Horticulturae et Regiotecturae, 10(2), 57-69 (2007).
• [34] Tarnawski M., B. Michalec: Charakterystyka ilościowa i jakościowa osadów dennych zbiornika wodnego w Wilczej Woli, Polska Akademia Nauk Oddział w Krakowie, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi, 3(1), 31-43, Kraków 2006