Rola płytkiego nizinnego zbiornika zaporowego w układzie "rzeka-zbiornik-rzeka". Część I. Wybrane wskaźniki hydrochemiczne oraz bilans związków azotowych w zbiorniku Słupsko

• Autorzy: Kostecki M. , Nocoń W.

Warianty tytułu

EN

The role of shallow, lowland dam-reservoir in the "river-dam-reservoir-river" system. Part I. Selected hydrochemical indicators and nitrogen balance in Słupsko dam-reservoir

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki pierwszych hydrochemicznych badań utworzonego w 2003 roku nizinnego zbiornika zaporowego Słupsko (35,2 ha) i jego wpływ na kształtowanie jakości wody Potoku Toszeckiego jako cieku wypływającego ze zbiornika. Ze względu na czas retencji wynoszący 76 dni zbiornik Słupsko powinien być klasyfikowany jako limniczny. Z punktu widzenia odporności zbiornika na eutrofizację jest to czynnik niekorzystny. Bilans azotu wykazał, że całkowity ładunek azotu doprowadzony do zbiornika w 2008 roku wyniósł 23 t N, a ładunek odprowadzony 16 t N, w tym do zbiornika wpłynęło 14,3, a odpłynęło 9,5 t azotu w formie azotanowej, w formie amonowej dopłynęło 4,5, a wypłynęło 2,5 t azotu. Odprowadzony ze zbiornika ładunek azotu organicznego był większy od doprowadzonego o 1,2 t N. Zbiornik wykazuje zdolność do zmniejszania o 30% ładunku azotu w wodzie odpływającej. Wskaźnik "niebezpieczny" zewnętrznego obciążenia powierzchniowego azotem jest przekroczony 2,5÷ 5-krotnie. Zmniejszają się stężenia oraz udziały mineralnych form azotu, wzrasta natomiast stężenie oraz udział form organicznych tego pierwiastka. W zbiorniku następuje wzrost pH wody, średnio z ok. 7,5 do 8,6, szczególnie w okresie wiosenno-letnim. Wskazuje to na wysoki stopień trofii zbiornika. Dynamika zmian stężeń jonów chlorkowych, przewodnictwa właściwego, węgla organicznego oraz azotu organicznego i amonowego wskazuje na niekontrolowane zrzuty i odprowadzanie do wód potoku ścieków bytowo-gospodarczych z nieskanalizowanej zlewni Potoku Toszeckiego. Zbiornik wpływa stabilizująco w zakresie wyrównywania stężeń związków azotowych oraz pozostałych wskaźników jakości wody.

EN

The first results of hydrochemical research of the Słupsko lowland dam-reservoir (35.2 ha) and its influence on the Toszecki Stream water quality were presented. This dam-reservoir was set up in 2003. Considering the water retention time, which lasts 76 days, the Słupsko dam-reservoir should be classified as a limnetic type of lakes. From the point of eutrophication hardness, the retention time is disadvantageous. The nitrogen balance showed that total nitrogen loading, which was introduced in 2008 to the dam-reservoir, amounted to 23 t. At the dam outflow, the total nitrogen load of 16 t was observed. The load of introduced nitrate nitrogen was at the level of 14.3 t, and a brought out load was 9.5 tones. The introduced ammonium nitrogen was about 4.5 t, and a flowed load was about 2.5 t. The flowed load of organic nitrogen (4.4 t per year) was higher than the introduced one (2.5 t per year). It was observed that the Słupsko dam-reservoir could reduce the load of nitrogen at the level of 30%. A "dangerous" ratio of superficial nitrogen load was overdone 2.5-5 times. The reduction of mineral and the increase of organic nitrogen forms was observed. Rise of the average pH-index from 7.5 to 8.6 in the dam-reservoir was observed, especially in spring and summer seasons. It shows high trophic level of it. Dynamism of chloride ions concentrations, conductivity, organic carbon, organic and ammonium nitrogen pointed out uncontrolled flows of municipal waste water from the Toszecki Stream basin area. The dam-reservoir affects on the stabilization of concentrations of all nitrogen forms and other indicators of water quality.

Słowa kluczowe

PL

nizinny zbiornik zaporowy; jakość wody; bilans azotu

EN

lowland dam-reservoir; water quality; nitrogen balance

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 12, nr 4
• Strony: 249--269
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Kostecki M.

autor

Nocoń W.

• Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN,

Bibliografia

• [1] Ocena stanu zagrożenia doliny cieku Toszeckiego w wypadku awarii zapory czołowej zbiornika wodnego Słupsko w m. Słupsko, woj. śląskie. Część I. Charakterystyka potoku Toszeckiego oraz zbiorników Słupsko i Pławniowice. Dokumentacja projektowa: Hydroprojekt Warszawa sp. z o.o. Oddział we Wrocławiu, Oddział w Sosnowcu, 2003 r.
• [2] Ocena oddziaływania na środowisko zbiornika retencyjnego Słupsko, Dokumentacja projektowa: Hydroprojekt Wrocław 2003.
• [3] Wagner S., Łukaszek R., Jakubowski R., Stasiewicz M., Górnicki J., Madej Z., Instrukcja dotycząca napełnienia oraz wstępnej eksploatacji retencyjnego zbiornika wodnego Słupsko, Katowice 2003.
• [4] Kostecki M., Alokacja i przemiany wybranych zanieczyszczeń w zbiornikach zaporowych hydrowęzła rzeki Kłodnicy i Kanale Gliwickim, Prace i Studia IPIŚ-PAN 2003, nr 57.
• [5] Kostecki M., Kozłowski J., Domurad A., Zych B., Charakterystyka hydrochemiczna Potoku Toszeckiego w aspekcie oddziaływania na zbiornik zaporowy Pławniowice, Arch. Ochr. Środ. 2001, 2, 125-140.
• [6] Jankowski A. T., Rzętała M., Wyżyna Śląska i jej obrzeża - stan i antropogeniczne zmiany jakości wód powierzchniowych, [w:] Stan i antropogeniczne zmiany jakości wód w Polsce, pod red. Janusza Burcharda, Uniwersytet Łódzki - Komisja Hydrologiczna Polskiego Towarzystwa Geograficznego, Wyd. Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź 2000, 143-155.
• [7] Kondracki J., Geografia Polski - mezoregiony fizyczno-geograficzne, WN PWN, Warszawa 1994.
• [8] Kondracki J., Geografia regionalna Polski, WN PWN, Warszawa 2000.
• [9] Kostecki M., Chemizm wody oraz podstawowe wskaźniki określające intensywność krążenia materii w zbiorniku zaporowym w Pławniowicach, Arch. Ochr. Środ. 1977, 3-4, 163-182.
• [10] Kostecki M., Dynamika przemian oraz wstępny bilans podstawowych form azotu i fosforu w zbiorniku zaporowym w Pławniowicach, Arch. Ochr. Środ. 1978, 1.
• [11] Wrona A., Wpływ uprzemysłowienia na zmiany środowiska geograficznego i użytkowanie powierzchni ziemi w zachodniej części Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego, Praca doktorska (niepublikowana), Zabrze 1975.
• [12] Leuven S. E. W., van der Velde G., Kersten H. L. M., Interrelation between pH and other physicochemical factors of Dutch soft water, Arch. Hydrobiol. 1992, 126, 1, 27-51.
• [13] Mientki C., Chemical properties of Kortowskie Lake waters after 18 years experiment on its restoration, Part II. Dynamics of nitrogen compounds, Pol. Arch. Hydrobiol. 1977, 24 (1), 13-24.
• [14] Dunalska J., Wiśniewski G., Mientki C., Water balance as a factor determining the Lake Kortowskie restoration, Limnological Review 2001, 1, 65-72.
• [15] Kostecki M., Alokacja i przemiany wybranych zanieczyszczeń w zbiornikach zaporowych hydrowęzła rzeki Kłodnicy i Kanale Gliwickim, Prace i Studia IPIŚ-PAN 2003, nr 57.
• [16] Nocoń W., Kostecki M., Wpływ zmian jakości wody w Potoku Toszeckim w latach 1976-2004 na stopień zanieczyszczenia wody w zbiorniku zaporowym Pławniowice, Ochr. Środ. 2006, 4, 25-30.
• [17] Vollenweider R. A., Input-output models with special reference to the phosphorus loading concept in limnology, Schweitz, Zeit. Hydrol. 1975, 37, 88-113.f
• [18] Seip K. L., Sas H., Vermij S., Changes in Secchi disk depth with eutrophication, Arch. Hydrobiol. 1992, 124, 2, 149-165.
• [19] Vollenweider R. A., Scientific fundamentals of the eutrofication to nitrogen and phosphorus as factor in eutrofication, Wat. Manag., Research EPA, Paris 1969.
• [20] Kostecki M., Opad atmosferyczny jako element bilansu zanieczyszczeń zbiorników zaporowych hydrowęzła Kłodnicy, Arch. Ochr. Środ. 2002, 28, nr 2, 45-59.
• [21] Krzanowski S., Wpływ retencji zbiornikowej na wybrane elementy środowiska, ze szczególnym uwzględnieniem zmian reżimu przepływów w rzece poniżej zbiornika (na przykładzie dorzecza Sanu), Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie 2000, Rozprawy, 259.
• [22] Lossow K., Gawrońska H., Ochrona zbiorników wodnych, Przegląd Komunalny 2000, 9, 92-106.
• [23] Mientki C., Dunalska J., Phosphorus balance at various water flows in a lake restored by hypolimnetic withdrawal, Ecohydrology-Hydrobiology 2001, 4, 417-422.
• [24] Lossow K., Gawrońska H., Łopata M., Teodorowicz M., Role of lakes in phosphorus and nitrogen transfer in the river-lake system of the Marózka and the upper Łyna rivers, Limnological Review 2006, 6, 171-178.
• [25] Wiatkowski M., Czamara W., Kuczewski K., Wpływ zbiorników wstępnych na zmiany jakości wód retencjonowanych w zbiornikach głównych, Works and Studies - IPIŚ PAN 2006, nr 67.