Potencjał produkcyjny wód - metody określania stanu troficznego zbiorników zaporowych

• Autorzy: Droździk Anna

Identyfikatory

DOI

10.15199/22.20221.3

Warianty tytułu

EN

Water production potential - methods of assessing the trophic state of dam reservoirs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Trofia wód wskazuje na ich żyzność, czyli zawartość substancji biogennych decydujących o możliwościach produkcyjnych. Trofia nie oznacza jednego konkretnego parametru, lecz zespół czynników sprzyjających syntezie materii organicznej. Nadmiar biogenów stanowi zanieczyszczenie, a proces eutrofizacji jest tego skutkiem. Artykuł prezentuje najczęściej stosowane kryteria wnioskowania o stanie troficznymi stopniu zaawansowania eutrofizacji w wodach zbiorników zaporowych. Konieczność monitoringu jakości wód, dzięki któremu określa się wskaźniki eutrofizacji, regulują m.in. takie akty prawne, jak: Ustawa Prawo wodne, Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie nadzoru nad jakością wody w kąpielisku i miejscu okazjonalnie wykorzystywanym do kąpieli, Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, a także wydana stosunkowo niedawno i oczekująca jeszcze na implementację do polskiego porządku prawnego Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/2184 w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Podstawowy podział wskaźników eutrofizacji obejmuje dwie grupy, które w różny sposób uwzględniają parametry jakości wody. Grupami tymi są wskaźniki jednoparametrowe i wskaźniki wieloparametrowe. Wskaźniki wieloparametrowe, nazywane tez zagregowanymi lub indeksami, uwzględniają kilka parametrów jakości wody i występujące między nimi zależności, pozwalając tym samym na wieloaspektowe ujęcie dające miarodajne wyniki.

EN

The trophic state of waters is an indicator of their fertility, i.e. the content of biogenic substances deciding on the production possibilities. The trophic state does not reflect one, single parameter, but a set of factors contributing to the synthesis of organic matter. The excess of biogenic compounds constitutes pollution leading to the eutrophication process. The article presents the criteria most often applied in assessing the trophic state and the eutrophication degree in dam reservoirs. The necessity to monitor the quality of waters, allowing for establishing the eutrophication indicators, is governed by such legal acts as: Water Law Act, Regulation of the Minister of Health on the supervision of the quality of bathing waters and sites occasionally used for bathing, Regulation of the Minister of Health on the quality of water intended for human consumption, as well as the recent Directive (EU) 2020/2184 of the European Parliament and of the Council on the quality of water intended for human consumption, still waiting to be implemented into the Polish legal system. The eutrophication indicators are divided into two main groups, each having a different approach to the quality parameters. One includes single-parameter indicators and the other - multi-parameter indicators. The multi-parameter indicators, also referred to as aggregate indicators or indexes, take into account several water quality parameters and interdependencies between them, allowing for a multi-aspect approach giving the most relevant results.

Słowa kluczowe

PL

stan troficzny wód; zbiorniki zaporowe; czynniki i wskaźniki eutrofizacji; wskaźniki jednoparametrowe; wskaźniki zagregowane (indeksy)

EN

trophic state of waters; dam reservoirs; eutrophication factors and indicators; single-parameter indicators; aggregate indicators (indexes)

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gospodarka Wodna
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 1
• Strony: 17--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 83 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Droździk Anna

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, al. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Polska

• https://orcid.org/0000-0002-3325-5793

Bibliografia

• [1] Adamczyk W., Artur A. 2013. „Wpływ składników biogennych na jakość i eutrofizację powierzchniowych wód płynących, stanowiących źródło wody pitnej Krakowa". Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 6(91): 175-190.
• [2] Bajkiewicz-Grabowska E. 2002. Obieg materii w systemach rzeczno-jeziornych Warszawa: Uniwersytet Warszawski, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych.
• [3] Balcerzak W., Zymon W. 1993. „Wstępne ozonowanie w uzdatnianiu wód zeutrofizowanych". Ochrona Środowiska 4(51): 55-58.
• [4] Bednarz T., Starzecka A., Mazurkiewicz-Boroń G. 2002. „Procesy mikrobiologiczne towarzyszące glonowym i sinicowym zakwitom wody". Wiadomości Botaniczne 46(1/2): 45-55.
• [5] Biń A. K. 1999. „Zastosowanie ozonowania oraz procesów pogłębionego utleniania do uzdatniania wody pitnej i oczyszczania ścieków w Polsce". Rocznik Ochrona Środowiska 1: 7-25.
• [6] Bogdał A., Policht-Latawiec A., Kołdras S. 2015. „Zmiany wartości wskaźników jakości wody wraz z głębokością przy ujęciu wody pitnej ze zbiornika Dobczyce", Rocznik Ochrona Środowisko 17: 1239-1258.
• [7] Brown T., Simpson J. 2001. „Managing Phosphorus Inputs to Urban Lakes. I. Determining the Trophic State of Your Lake". Water Protection Technique 3(4): 771-781.
• [8] Carlson R. E 1977. „A trophic state index for lakes". Limnology and Oceanography 22(2): 361-369. D01: 10.4319/(0.1977.22.2.0361.
• [9] Devi Prasad A. G., Siddaraju P. 2012. „Carlson's Trophic State Index for the assessment of trophic status of two Lakes in Mandya district". Advances in Applied Science Research 3(5): 2992-2996.
• [10] Domańska M., Wiercik P., Idzikowski R. 2009. „Problemy z uzdatnianiem wód zeutrofizowanych". Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska 18(3[45]): 56-64.
• [11] Droździk A. 2019. Specyfika przebiegu eutrofizacji i kształtowania się jakości wód w zbiornikach zaporowych. Rozprawa doktorska. Kraków: WGGiIŚ AGH.
• [12] Dudek R. z zespołem. 2014. Opracowanie programu redukcji fosforu dla obszaru działania RZGW Gliwice. Zabrze: RZGW Gliwice.
• [13] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/2184 z dnia 16 grudnia 2020 r w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. UE 23:12.2020 L435/1).
• [14] Esfandi F., Mahvi A. H., Mosaferi M., Armanfar F., Hejazi M. A., Maleki S. 2018. „Assessment of temporal and spatial eutrophication index in a water dam reservoir". Global J. Environ. Sci. Manage. 4(2): 153-166. DOI: 10.22034/gjesm.2018.04.02.004.
• [15] Galvez-Cloutier R., Sanchez M. 2007. „Trophic Status Evaluation for 154 Lakes in Quebec, Canada: Monitoring and Recommendations". Water Qual. Res. J. Canada 42(4): 252-268.
• [16] Gałczyński Ł., Ociepa A. 2008. „Toksyny wytwarzane przez sinice". Ecological Chemistry and Engineering S 15(1): 69-76.
• [17] Giovanardi F., Vollenweider R. A. 2004. „Trophic conditions of marine coastal waters: experience in applying the Trophic Index TRIX to two areas of the Adriatic and Tyrrhenian seas". Journal of Limnology 63(2): 199-218.
• [18] Grabek A., Siemieniuk A. 2016. Ocena stanu troficznego wód na terenach rolniczych. W Skoczko I., Piekutin I., Szatyłowicz E. (red.) Inżynieria środowiska - młodym okiem, Tom 20, Wody powierzchniowe i podziemne. Białystok: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej.
• [19] Grabowska H., Grabowski Z., Rzerzycha B., Cyran J., Kabziński A. K. M. 2003. „Ocena skuteczności usuwania mikrocystyny LR w procesach uzdatniania wody powierzchniowej w systemie wodociągu «Sulejów-Łódź»". Ochrona środowiska 25(4): 51-56.
• [20] Gruca-Rokosz R. 2013. „Stan troficzny zbiornika zaporowego Rzeszów". Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury XXX (60 [3/13]): 279-291.
• [21] Gruca-Rokosz R., Koszelnik P., Tomaszek J. A. 2011. „Ocena stanu troficznego trzech nizinnych zbiorników zaporowych Polski południowo-wschodniej". Inżynieria Ekologiczna (26): 196-205.
• [22] Jachniak E., Jaguś A. 2013. „Obniżanie trofii wód w systemach kaskadowych, na przykładzie kaskady Soły (południowa Polska)". Inżynieria Ekologiczna (32): 65-73.
• [23] Jaguś A. 2011a. „Assessment of trophic state of inland water (the case of the Sola cascade dam reservoirs)". Ecol Chem Eng A 18(11): 1433-1440.
• [24] Jaguś A. 2011b. „Ocena stanu troficznego wód zbiorników kaskady Soły". Proceedings of ECOpole 5(1): 233-238.
• [25] Jaguś A., Rzętała M. 2009. „Kształtowanie jakości wód zbiorników zaporowych w warunkach antropopresji rolniczej". Proceedings of ECOpole 3(2): 471-476.
• [26] Jarosiewicz A., Ficek D., Zapadka T 2011. „Eutrophication parameters and Carlson--type trophic state indices in selected Pomeranian lakes". Limnological Review 11(1): 15-23. DOI: 10.2478/v10194-011-0023-3.
• [27] Jayachandran P. R., Bijoy Nandan S. 2012. „Assessment of trophic change and its probable impact on tropical estuarine environment (the Kodungallur-Azhikode estuary, India)". Mitig Adapt Strateg Glob Change (17): 837-847. DOI: 10.1007/s11027-011-9347-1.
• [28] Jodłowski A., Gutkowska E. 2012. „Ocena stanu troficznego wód Zbiornika Sulejowskiego na podstawie indeksu Carlsona". Inżynieria i Ochrona Środowiska, 15(4): 341-351.
• [29] Jokiel P., Marszelewski W., Pociask-Karteczka J. (red.). 2017. Hydrologia Polski, 223-255. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [30] Kabziński A. K. M., Macioszek B. T., Szczukocki D. E., łuszczak R., Skowron W., Zawadzka A. 2005. „Badania nad skutecznością usuwania mikrocystyny LR w układzie oczyszczania wody w Tomaszowie Mazowieckim". Ochrona Środowiska 27(3): 39-42.
• [31] Kabziński A. K. M., Macioszek B. T, Szczukocki D. E. 2007. Badanie jakości wody powierzchniowej zbiorników zaporowych jako efektu wpływu czynników środowiskowych na wydajność zakwitów oraz biosyntezy toksyn sinicowych. W Ziułkiewicz M. (red.) Stan i antropogeniczne zmiany jakości wód w Polsce, 167-187. Łódź: Uniwersytet Łódzki, Komisja Hydrologiczna Polskiego Towarzystwa Geograficznego.
• [32] Kajak Z. 2001. Hydrobiologia-limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [33] Kasza H. 2009. Zbiorniki zaporowe. Znaczenie - eutrofizacja - ochrona. Bielsko--Biała: Wyd. Akademii Techniczno-Humanistycznej.
• [34] Kiersztyn B., Siuda W., Chróst R. I. 2002. „Microbial Ectoenzyme Activity: Useful Parameters for Characterizing the Trophic Conditions of Lakes". Polish Journal of Environmental Studies 11: 367-373.
• [35] Kłos M., Tokarczyk J. 2010. „Zastosowanie flotacji ciśnieniowej do uzdatniania wody powierzchniowej - aplikacja procesu w skali technicznej". Instal 2: 32-36.
• [36] Koszelnik P. 2013. „Rola krzemu w procesie eutrofizacji wód na przykładzie zbiorników Solina i Myczkowce". Rocznik Ochrono Środowiska 15: 2218-2231.
• [37] Kowalczyk E. 2010. „Trophic State Assessment of Dobczyce Reservoir". Geomatics and Environmental Engineering 4(4): 97-104.
• [38] Kowalewski Z. 2012. Weryfikacja możliwości zastosowania integralnego kryterium do oceny stanu troficznego wód płynących. Rozprawa doktorska. Kraków: AGH.
• [39] Kubiak J., Tórz A. 2005. „Eutrofizacja. Podstawowe problemy ochrony wód jeziornych na Pomorzu Zachodnim". Słupskie Prace Biologiczne 2: 17-36.
• [40] Lampert W., Sommer U. 1996. Ekologia wód śródlądowych. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [41] Lenard T, Ejankowski W. 2012. „Frequency of sampling in Lake trophy estimation based on TSI indices". Monitoring Środowiska Przyrodniczego 13: 81-84.
• [42] Łazowska M., Szczykowska J. 2016. Wykorzystanie indeksu Carlsona do oceny stanu troficznego wód. W Skoczko I., Piekutin J., Szatyłowicz E. (red.) Inżynieria środowiska - młodym okiem, Tom 20, Wody powierzchniowe i podziemne. Białystok: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej.
• [43] Miąsik M., Koszelnik P., Bartoszek L. 2014. „Trophic water assessment of the small retention reservoirs Blizne and Cierpisz in the Podkarpacie Region (Subcarpathian Province)". Limnol. Rev. 14(4): 181-186. DOI: 101515/ limre-2015-0008.
• [44] Nasrollahzadeh H. S., Bin Din Z., Foong S. Y., Makhlough A. 2008. „Trophic status of the Iranian Caspian Sea based on water quality parameters and phytoplankton diversity". Continental Shelf Research 28(9): 1153-1165.
• [45] Neverova-Dziopak E. 2007. Ekologiczne aspekty ochrony wód powierzchniowych. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.
• [46] Neverova-Dziopak E. 2010. Podstawy zarządzania procesem eutrofizacji antropogenicznej. Kraków: Wydawnictwa AGH.
• [47] Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z. 2013. „Dynamika rozwoju procesów eutrofizacji w rzekach województwa podkarpackiego". Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury XXX(60 [3/13]): 47-58.
• [48] Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z. 2014a. „Analysis of eutrophication process in upland and lowland streams in Poland". Proceedings of ECOpole 8(2): 429-436. DOI: 10.2429/proc2014.8(2)076.
• [49] Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z. 2014b. „Optymalizacja procedury oceny stanu troficznego wód przejściowych na przykładzie Zalewu Szczecińskiego". Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury XXXI(61 [3/1/14]):171-181.
• [50] Nürnberg G. K. 2009. „Assessing internal phosphorus load - Problems to be solved". Lake and Reservoir Management 25(4): 419-432. DOI: 10.1080/00357520903458848.
• [51] Odpowiedź na interpelację nr 1538. Odpowiedź sekretarza stanu w Ministerstwie Zdrowia Bolesława Plechy z dnia 29 marca 2006 r. na interpelację posła Jarosława Wałęsy z dnia I marca 2006 r w sprawie wpływu toksyn sinicowych na życie i zdrowie ludzi.
• [52] Olearczyk-Siwik B. 2010. „Problem nadmiernej mętności wody surowej na przykładzie zbiornika Czaniec". Prace Naukowe GIG. Górnictwo i środowisko 2: 63-74.
• [53] Primpas I., Karydis M. 2011. „Scaling the trophic index (TRIX) in oligotrophic marine environments". Environ Monit Assess 178:257-269. DOI: 101007/s10661-010-1687-x.
• [54] Pac M. 2012. „Sinice (Cyanobacteria) w środowisku słodkowodnym". Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 12(3): 187-195.
• [55] Paluch J. (red.). 1973. Mikrobiologia wód, 302-326. Warszawa: PWN.
• [56] Panek R 2011. „Wskaźniki biotyczne stosowane w monitoringu wód od czasu implementacji w Polsce Ramowej Dyrektywy Wodnej". Przegląd Przyrodniczy XXII(3): 111-123.
• [57] Primpas I,, Karydis M. 2011. „Scaling the trophic index (TRIX) in oligotrophic marine environments". Environ Monit Assess 178: 257-269. DOI: 101007/s10661-010-1687-x.
• [58] Quevedo-Castro A., Lopez J. L., Rangel-Peraza J. G., Bandala E., Bustos-Terrones Y. 2019. „Study of the Water Quality of a Tropical Reservoir". Environments 6, 7. DOI: 10.3390/environments6010007.
• [59] Rak A. 2010. Modelowanie zmian jakości wody w górskim zbiorniku retencyjnym. Monografie CXIV. Wrocław: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.
• [60] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 16 października 2002 r w sprawie wymagań, jakim powinna odpowiadać woda w kąpieliskach (Dz. U. 2002, nr 183, poz. 1530).
• [61] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 19 listopada 2002 r w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. 2002, nr 203, poz. 1718).
• [62] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. 2017, poz. 2294).
• [63] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 17 stycznia 2019 r. w sprawie nadzoru nad jakością wody w kąpielisku i miejscu okazjonalnie wykorzystywanym do kąpieli (Dz. U. 2019, poz. 255).
• [64] Skwierawski A. 2013. „The use of the integrated trophic state index in evaluation of the restored shallow water bodies". Ecol Chem Eng A 20(11): 1275-1283. DOI: 10.2428/ecea.2013.20(11)115.
• [65] Sławik-Dembiczak L., Kwarciak-Kozłowska A. 2014. Oznaczenie potencjału troficznego wód kanału odpływowego oczyszczalni ścieków metodą testów glonowych. W Praca zbiorowa: Traczewska T. M., Kaźmierczak B. (red.) Interdyscyplinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska, tom 4, 735-746. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• [66] Soszka H. 2009. „Problemy metodyczne związane z oceną stopnia eutrofizacji jezior na potrzeby wyznaczania stref wrażliwych na azotany". Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 9(1[25]): 151-159.
• [67] Sroka M. 2004. „Badania wpływu wstępnego uzdatniania wody z zastosowaniem flotacji ciśnieniowej na dawkę ozonu". Ochrona Środowiska 24(3): 21-24.
• [68] Starmach J. 2000. „Kierunki badań ekologicznych ekosystemów wodnych rzek i zbiorników zaporowych". Kosmos - Problemy Nauk Biologicznych 49(1-2): 279-286.
• [69] Starmach K. 1973. Wody śródlądowe. Zarys hydrobiologii. Wydanie II poprawione. Skrypt UJ. Kraków: Uniwersytet Jagielloński.
• [70] Starmach K., Wróbel S., Pasternak K. 1976. Hydrobiologia. Limnologia. Warszawa: PWN.
• [71] Szatyłowicz E., Siemieniuk A. 2014. Przegląd metod oceny stanu troficznego wód powierzchniowych. W Skoczko I., Piekutin J., Szatyłowicz E. (red.) Inżynieria środowiska - młodym okiem, tom 4, Wody powierzchniowe i podziemne. Białystok: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej.
• [72] Szatyłowicz E., Siemieniuk A. 2018. „Ocena stanu troficznego wód Zbiornika Siemiatycze w aspekcie ochrony walorów użytkowych". Inżynieria Ekologiczna 19(5): 57-62. DOI: https:/ /doi.org/10.12912/23920629/94956.
• [73] Szeligiewicz W. 2005. „Turystyka a eutrofizacja zbiorników wodnych - rozważania teoretyczne". Turystyka i Rekreacja 1: 43-46.
• [74] Szewczyk A. 2015. „Przegląd metod określania eutrofizacji wód powierzchniowych". Prace ICiMB 22: 67-75.
• [75] Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. Prawo wodne. (Dz. U. 2017 r., poz. 1566).
• [76] Vollenweider R. A., Giovanardi F., Montanari G., Ri nald i A. 1998. „Characterization of the trophic conditions of marine coastal waters with special reference to the NW Adriatic Sea: Proposal of a trophic stale, turbidity and generalized water quality index". Environmetrics 9: 329-357.
• [77] Walker J. L., Younos T., Zip per C. E. 2007. Nutrients in lakes and reservoirs - a literature review for use in nutrient criteria development. VWRRC Special Report SR34-2007. Virginia: Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg.
• [78] Walker W. W. Jr. 1984. Trophic state indices in reservoirs. W Lake and Reservoir Management, 435-440. USEPA 440/5-84-001.
• [79] Wąsowski J., Kulesza M. 1999. „Zastosowanie flotacji ciśnieniowej do usprawnienia koagulacji wody z Zalewu Zegrzyńskiego". Ochrona Środowiska 4(75): 57-60.
• [80] Wilk-Woźniak E., Pociecha A., Mazurkiewicz-Boroń G. 2010. Porównanie wybranych parametrów fizyczno-chemicznych i biologicznych wód Zbiornika Czorsztyńskiego w latach 1998 i 2005. W Soja R., Knutelski S., Bodziarczyk J. (red.) Pieniny - Zapora - Zmiany, Monografie Pienińskie 2,107-121.
• [81] Zoriasatein N., Jalili S., Poor F. 2013. „Evaluation of Ecological Quality Status with the Trophic Index (TRIX) Valuesin Coastal Area of Arvand, Northeastern of Persian Gu If, Iran". World Journal of Fish and Marine Sciences 5(3): 257-262. DOI: 10.5829/idosi.wjfms.2013.05.03.7297.
• [82] Zykubek A. 2006. Zróżnicowanie wskaźników TSI i HSI w niewielkim śródleśnym jeziorze, 1-17. Lublin: Katedra Filozofii Biologii KUL.
• [83] https://sk.gis.gov.pl/index.php/informacje [dostęp: 25.06.2021].