Zastosowanie modelowania matematycznego do oceny zmian jakości fizyczno-chemicznej rzeki Biebrzy w zakresie stężeń tlenu oraz parametrów charakteryzujących zakwaszenie wód

• Autorzy: Bielak S. R.

Warianty tytułu

EN

Application of mathematical modeling in assessment of changes in physico-chemical quality of the Biebrza River in the range of oxygen concentrations and parameters characterizing water acidification

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono problematykę jednowymiarowego modelowania matematycznego jakości wód powierzchniowych. W tym celu zastosowano program Qual2k, który jest jednym z najpopularniejszych tego typu narzędzi analitycznych opracowanych przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (U.S. EPA). Jako obiekt badawczy wybrano 50-kilometrowy odcinek nizinnej rzeki Biebrzy, położonej w granicach Basenu Dolnego Biebrzańskiego Parku Narodowego. Dane do modelu uzyskano w trakcie trzech kampanii pomiarowych przeprowadzonych w latach 2007-2008. Efekty symulacji komputerowych pozwoliły ocenić stan fizyczno-chemiczny Biebrzy oraz jej dopływów punktowych i obszarowych w zakresie stężeń tlenu, odczynu wody oraz jej zasadowości. Ponadto, wyniki badań umożliwiły identyfikację czynników odpowiedzialnych za pojawiające się okresowo poważne deficyty tlenu w Biebrzy.

EN

In this paper the subject matter of one-dimensional mathematical modeling of surface water quality has been discussed. It has been done with use of the Qual2k Modeling Framework, which is one of the most popular analytical tool of such type, thrown open to the public by the U.S. Environmental Protection Agency. As a research object a 50 kilometers long reach of the lowland Biebrza River was chosen. The river is located in the borders of the Lower Basin, which is a part of the Biebrza National Park, Poland. Data, necessary for the model, were obtained during three measurement campaigns conducted in 2007-2008. The effects of computer simulations have allowed to assess the physico-chemical state of the Biebrza River and its point and nonpoint inflows in the range of oxygen concentrations, water reaction and alkalinity. Moreover, research results have enabled identification of factors responsible for serious oxygen deficiency occurring occasionally in the Biebrza River.

Słowa kluczowe

PL

Qual2k; modelowanie jakości wód powierzchniowych; Biebrza; stan fizyczno-chemiczny rzek; parametry jakościowe wody

EN

Qual2k; surface water quality modeling; Biebrza; physico-chemical state of rivers; water quality parameters

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 1 (33)
• Strony: 18--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bielak S. R.

• Politechnika Krakowska, Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Bibliografia

• [1]Bielak S. R.: Eutrofizacja wód powierzchniowych Biebrzańskiego Parku Narodowego. „Ekoprofit” nr 1, Katowice 2005.
• [2]Bielak S. R.: Konstrukcja, kalibracja oraz weryfikacja matematycznego modelu przepływu wody w korycie rzeki nizinnej, na przykładzie Biebrzy Dolnej. „Technologia Wody” nr 3-4, Warszawa 2013.
• [3]Bielak S. R.: Konstrukcja, kalibracja oraz weryfikacja matematycznego modelu wymiany ciepła w korycie rzeki nizinnej, na przykładzie Biebrzy Dolnej. „Technologia Wody” nr 5-6, Warszawa 2013.
• [4]Bielak S. R.: Zanieczyszczenia antropogeniczne w rzekach Biebrzańskiego Parku Narodowego. „Ekoprofit” nr 3, Katowice 2005.
• [5]Bielak S. R.: Zastosowanie modelowania matematycznego w ocenie wpływu osadów dennych na jakość fizyczno-chemiczną wody w korycie rzecznym, na przykładzie rzeki Biebrzy. „Technologia Wody” nr 7-8, Warszawa 2013.
• [6]Bleuten W., Gajewski G., Kardel I., Kowalewski Z., Mioduszewski W., Silakowski M., Wassen M., Wielechowska A., Zdanowicz A.: Characteristics of the Lower Biebrza Basin. [W:] Hydrological system analysis in the valley of Biebrza River. W. Mioduszewski, E. R Querner (red.). Wydawnictwo Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych, Falenty 2002, s. 9-38.
• [7]Byczkowski A., Czarnecka H., Fal. B., Ignar S., Okruszko T., Bogdanowicz E., Bok G., Chormański J., Dąbrowski M., Kardel I., Piekarski M. Plan Ochrony Biebrzańskiego Parku Narodowego. Operat „Ochrona Zasobów Wodnych”. Tom I: „Charakterystyka zasobów wodnych” (maszynopis). Katedra Budownictwa Wodnego Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa 2000.
• [8]Chapra S. C.: Surface Water - Quality Modeling. Wydawnictwo McGraw-Hill Companies Inc., New York -Toronto 1997.
• [9]Chapra S. C., Pelletier G. J., Tao H.: QUAL2K: A Modeling Framework for Simulating River and Stream Water Quality, Version 2.U: Documentation and Users Manual. Civil and Environmental Engineering Department, Tufts University, Medford 2008.
• [10] Giziński A., Falkowska E.: Hydrobiologia stosowana: ochrona wód powierzchniowych. Wydawnictwo Wyższej Szkoły Humanistyczno-Ekonomicznej we Włocławku, Włocławek 2003.
• [11]Hołnicki P., Nahorski Z., Żochowski A.: Modelowanie procesów środowiska naturalnego. Wydawnictwo Wyższej Szkoły Informatyki Stosowanej i Zarządzania, Warszawa 2000.
• [12]Kajak Z.: Hydrobiologia. Ekosystemy wód śródlądowych. Wydawnictwo filii Uniwersytetu Warszawskiego w Białymstoku, Białystok 1994.
• [13]Kajak A., Andrzejewska L., Ciesielska Z., Chmielewski K., Kaczmarek M., Makulec G., Pętał J., Ryszkowska J., Stopnicki J., Szanser M., Wasilewska M.: Ekologiczna analiza przemian zachodzących na torfowiskach pod wpływem gospodarki. [W:] Bagna Biebrzańskie. H. Okruszko (red.). „Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych PAN”, zeszyt nr 372. Wydawnictwo PWN, Warszawa 1991, s. 435-454.
• [14] Kardel I.: Analiza zmian jakości wód powierzchniowych w Pradolinie Biebrzy. Rozprawa doktorska (maszynopis). Wydział Inżynierii i Kształtowania Środowiska Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa 2001.
• [15] Kardel I., Frąk M., Ignar S., Okruszko T.: Influence of Wetlands on the Leaching Carbon Compounds to the Surface Waters - Biebrza Wetlands Case Study. [W:] Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 16, No. 2A, Part II, p. 395-40, Warszawa 2007.
• [16] Lampert W., Sommer U.: Ekologia wód śródlądowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996.
• [17]Mioduszewski W., Siłakowski M., Bleuten W.: Preliminary assessment of surface and groundwater quality in peatlands of the Central biebrza Basin. [W:] Some aspects of water management in the valley of Biebrza River. W. Mioduszewski, M. Wassen (red.). Wydawnictwo Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych, Falenty 2000, s. 47-58.
• [18]Mioduszewski W., Ślesicka A.: Wybrane problemy gospodarowania wodą w dolinie Biebrzy. [W:] Kotlina Biebrzańska i Biebrzański Park Narodowy. Aktualny stan, walory, zagrożenia i potrzeby czynnej ochrony środowiska. H. Banaszuk (red.). Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok 2004, s. 214-261.
• [19]Okruszko H.: Uwarunkowania przeobrażeń związków azotowych w glebach organogenicznych w kontekście eutrofizacji wody. Materiały z konferencji naukowo-technicznej „Woda jako czynnik warunkujący wielofunkcyjny i zrównoważony rozwój rolnictwa”. Wydawnictwo Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych, Falenty 1997.
• [20]Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych. Dziennik Ustaw Nr 257, poz. 1545.
• [21]Schnoor J. L.: Environmental Modeling. Fate and Transport of Pollutants in Water, Air and Soil. Wydawnictwo John Wiley & Sons, Inc., New York-Singapore 1996.
• [22]Stan środowiska w Polsce. Sygnały 2011. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska. Warszawa 2011. Dostęp: 28.03.2013 r., tryb dostępu: http://www.gios.gov.pI//zalaczniki/artykuly/Sygnaly%20calosc_p0l2011.pdf.