Zastosowanie modelowania matematycznego do oceny zmian jakości fizyczno-chemicznej wód rzeki Biebrzy w zakresie stężeń azotu i fosforu

• Autorzy: Bielak S. R.

Warianty tytułu

EN

Application of mathematical modeling in assessment of changes in physic- chemical quality of the Biebrza River in the range of nitrogen and phosphorus concentrations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono problematykę jednowymiarowego modelowania matematycznego jakości wód powierzch¬niowych. W tym celu zastosowano program Qual2k, który jest jednym z najpopularniejszych tego typu na¬rzędzi 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 prze¬prowadzonych w latach 2007-2008. Efekty symulacji komputerowych pozwoliły ocenić stan fizyczno-chemiczny Biebrzy oraz jej dopływów punktowych i obszarowych w zakresie stężeń związków azotu i fosforu, umożliwiły określenie wpływu poszczególnych dopływów punktowych na jakość cieku głównego, a także ułatwiły identyfikację naturalnych i antropogenicznych źródeł obszarowego zasilania Biebrzy biogenami.

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 ana¬lytical 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 nitrogen and phosphorus concentrations. Moreover, research results made it possible to determine the influence of particular point inflows on quality of the main watercourse and also made it easier to identify natural and anthropogenic sources of nonpoint feeding the Biebrza River with biogens.

Słowa kluczowe

PL

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

EN

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

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 12 (32)
• Strony: 12--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 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 matematycz¬nego modelu przepływu wody w korycie rzeki nizinnej, na przykła¬dzie Biebrzy Dolnej. „Technologia Wody” nr 3-4, Warszawa 2013.
• [3]Bielak S. R. Konstrukcja, kalibracja oraz weryfikacja matema¬tycznego modelu wymiany ciepła w korycie rzeki nizinnej, na przykładzie Biebrzy Dolnej. „Technologia Wody” nr 5-6, Warsza¬wa 2013.
• [4]Bielak S. R. Zastosowanie modelowania matematycznego do oceny zmian jakości fizyczno-chemicznej wód rzeki Biebrzy w zakresie stężeń tlenu oraz parametrów charakteryzujących zakwaszenie wód. „Technologia Wody” nr 9-10, Warszawa 2013.
• [5]Bielak S. R. Zastosowanie modelowania matematycznego w oce¬nie wpływu osadów dennych na jakośćfizyczno-chemiczną wody w korycie rzecznym, na przykładzie rzeki Biebrzy. „Technologia Wody” nr 7-8, Warszawa 2013.
• [6]Byczkowski A., Czarnecka H., Fal. B., Ignar S., Okruszko T., Bog¬danowicz 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 Wod¬nego Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa 2000.
• [7]Chapra S. C. Surface Water - Quality Modeling. Wydawnictwo McGraw-Hill Companies Inc., New York-Toronto 1997.
• [8]Chapra S. C., Pelletier G. J., Tao H. QUAL2K: A Modeling Frame¬work for Simulating River and Stream Water Quality, Version 2.11: Documentation and Users Manual. Civil and Environmental Engineering Department, Tufts University, Medford 2008.
• [9]Collins S. L., Gough L., Clark C., Cleland E. E., Gross K., Milchu- nas D. G., Pennings S. Nitrogen fertilization of soil puts rare plant species at risk. [W:] Proceedings of the National Academy of Sciences. Issue No. 22, USA, 2005. Dostęp: 23.03.2013 r., tryb do¬stępu: http://www.university0fcalifornia.edu/news/article/7079.
• [10]Dojlido J. Chemia wód powierzchniowych. Wydawnictwo Ekono¬mia i Środowisko, Białystok 1995.
• [11]Giziński A., Falkowska E. Hydrobiologia stosowana: ochrona wód powierzchniowych. Wydawnictwo Wyższej Szkoły Humani¬styczno-Ekonomicznej we Włocławku, Włocławek 2003.
• [12]Holnicki P., Nahorski Z., Żochowski A. Modelowanie procesów środowiska naturalnego. Wydawnictwo Wyższej Szkoły Informa¬tyki Stosowanej i Zarządzania, Warszawa 2000.
• [13]Kajak Z. Hydrobiologia. Ekosystemy wód śródlądowych. Wy¬dawnictwo filii Uniwersytetu Warszawskiego w Białymstoku, Bia¬łystok 1994.
• [14]Kardel I. Analiza zmian jakości wód powierzchniowych w Pra- dolinie Biebrzy. Rozprawa doktorska (maszynopis). Wydział Inży¬nierii i Kształtowania Środowiska Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa 2001.
• [15]Raport o stanie środowiska w Polsce 2008. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska. War¬szawa 2010. Dostęp: 28.03.2013 r., tryb dostępu: http://www. gios.gov.pl/stansrodowiska/upload/file/pdf/download/soer_ pl_2008_p0lski.pdf.
• [16]Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla sub-stancji priorytetowych. Dziennik Ustaw Nr 257, poz. 1545.
• [17]Schnoor J. L. Environmental Modeling. Fate and Transport of Pollutants in Water, Air and Soil. Wydawnictwo John Wiley & Sons, Inc., New York-Singapore 1996.
• [18]Stan środowiska w Polsce. Sygnały 2011. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska. War¬szawa 2011. Dostęp: 28.03.2013 r., tryb dostępu: http://www.gios. g0v.pI//zalaczniki/artykuly/Sygnaly%20cal0sc_p0l2011.pdf.
• [19]Wassen M. J., Okruszko T., Kardel I., Chormański J., Świątek D., Mioduszewski W., Bleuten W., Querner E. P., Kahloun M. E., Batelaan O., Meire P. Eco-hydrological functioning of the Biebrza wetlands; lessons for conservation and restoration of deteriora¬ted wetlands. [W:] Wetlands: Functioning, Biodiversity Conse¬rvation and Restoration. Vol. 2, chap. 12. Wydawnictwo Śpringer- -Verlag, Berlin-Heidelberg 2006.