Analysis of the Impact of Stormwater Systems on Receiving Waters Based on the Analysis of Algal Community Structure

• Autorzy: Kozłowska Aleksandra , Wojtaś Edyta , Piłat-Rożek Magdalena , Cybulski Michał , Łagód Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.12911/22998993/169144

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the important ways to prevent permanent environmental pollution is to constantly monitor its quality, which can be performed in several ways. The present bioindication study analyzed the level of diversity and abundance of biofilm microorganism communities, which illustrate the state of the studied aquatic environment, enabling to determine its quality. The impact of stormwater discharge on the receiver at particular points was evaluated on the basis of the reaction of selected microorganisms or their groups to the substances appearing in the watercourse. The study of indicator organisms gives information about the waters of a given body of water without expensive hydrochemical tests and without causing a burden on the environment during the production as well as disposal of reagents that are consumed in many classical physicochemical analyses. On the basis of selected algal species, the Shannon index and McArthur index were calculated, and the effect of storm sewer discharge on the communities of indicator organisms was determined. The best visible impact of storm sewer discharge was seen on the basis of the entire study cycle in relation to the median of the McArthur index.

Słowa kluczowe

EN

surface water quality; bioindication; algae; community structure; stormwater system

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej ; Lublin University of Technology
• Czasopismo: Journal of Ecological Engineering
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 24, nr 9
• Strony: 139--147
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys.

Twórcy

autor

Kozłowska Aleksandra

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Poland

autor

Wojtaś Edyta

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Poland

autor

Piłat-Rożek Magdalena

• Faculty of Technology Fundamentals, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 38, 20-618 Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6531-6562

autor

Cybulski Michał

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Poland

autor

Łagód Grzegorz

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. Babko R., Kuzmina T., Suchorab Z., Widomski M.K., Franus M. 2016. Influence of treated sewage discharge on the benthos ciliate assembly in the lowland river. Ecological Chemistry and Engineering S, 23(3), 461–471.
• 2. Babko R., Szulżyk-Cieplak J., Danko Y., Duda S., Kirichenko-Babko M., Łagód G. 2019. Effect of Stormwater System on the Receiver. Journal of Ecological Engineering, 20(6), 52–59.
• 3. Babko R., Szulżyk-Cieplak J., Danko Y., Duda S., Kirichenko-Babko M., Łagód G. 2020. Evaluation of Stormwater System Influence on the River Using Algae. Journal of Ecological Engineering, 21(2), 214–221.
• 4. Bobrowski M. 2002. Podstawy biologii sanitarnej. Wydawnictwo Ekonomii i Środowiska, Białystok. (in Polish)
• 5. Chełmicki W. 2001. Woda. Zasoby, degradacja, ochrona. PWN, Warszawa. (in Polish)
• 6. Chomczyńska M., Montusiewicz A., Malicki J., Łagód G. 2009. Application of saprobes for bio-indication of wastewater quality. Environmental Engineering Science, 26(2), 289–295.
• 7. Dekking F.M., Kraaikamp C., Lopuhaä H.P., Meester L.E. 2005. A Modern Introduction to Probability and Statistics: Understanding Why and How. Springer-Verlag London, London.
• 8. Dynowska M., Ciecierska H. 2013. Biologiczne metody oceny stanu środowiska Tom 1. Ekosystemy lądowe, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn. (in Polish)
• 9. Gorzel M., Kornijów R. 2004. Biologiczne metody oceny jakości wód rzecznych. Kosmos, problemy nauk biologicznych, 53(2), 183–191. (in Polish)
• 10. Gorzel M., Kornijów R. 2007. The response of zoobenthos to “natural channelization” of a small river. Ecohydrology & Hydrobiology, 7(1), 59–70.
• 11. Głowacki Ł.B. 2013. Biomonitoring a prawdziwa różnorodność rzędu pierwszego. Scientific Annual of the Polish Angling Association, 26, 5 –19. (in Polish)
• 12. Grzywna A. 2014. Chemiczne wskaźniki jakości wody w zlewni lasów Parczewskich. Inżynieria Ekologiczna, 36, 120–127. (in Polish)
• 13. Gücker B., Brauns M., Pusch M.T. 2006. Effects of wastewater treatment plant discharge on ecosystem structure and function of lowland streams. Journal of the North American Benthological Society, 25(2), 313–329.
• 14. Januchta-Szostak A. 2019. Zarządzanie wodami opadowymi w miastach. Wodociągi – Kanalizacja, 9(187). (in Polish)
• 15. Jaromin K.M., Girol A., Głowienka R., Łagód G. 2012. Jakość ścieków deszczowych wybranego kolektora zbiorczego miasta Lublin na tle jakości wód odbiornika – rzeki Bystrzycy. Inżynieria Środowiska - Młodym Okiem, 1, 247–251. (in Polish)
• 16. Jost L. 2006. Entropy and diversity. Oikos, 113(2), 363–375.
• 17. Joshi U.M., Balasubramanian R. 2010. Characteristics and environmental mobility of trace elements in urban runoff. Chemosphere, 80(3), 310–318.
• 18. Kalinowska E., Dwernicka-Rosa A., Rudzki W. 2013. Opracowanie koncepcji ogólnej kanalizacji deszczowej dla miasta Lublin. Lemtech, Lublin. (in Polish)
• 19. Łagód G., Chomczyńska M., Montusiewicz A., Malicki J., Bieganowski A. 2009. Proposal of measurement and visualization methods for dominance structures in the saprobe communities. Ecological Chemistry and Engineering S, 16(3), 369–377.
• 20. Łagód G. 2017. Bioindykacja w kontroli procesu oczyszczania ścieków. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polska Akademia Nauk, Lublin. (in Polish)
• 21. Misztal M., Smal H., Ligęza S. 1996. Zawartość makro i mikropierwiastków w osadach dennych rzeki Bystrzycy. Zeszyty problemowe postępów nauk rolniczych, Lublin. (in Polish)
• 22. Mikulski J. St. 1982. Biologia wód śródlądowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. (in Polish)
• 23. Montusiewicz A., Malicki J., Łagód G., Chomczyńska M. 2007. Estimating the efficiency of wastewater treatment in activated sludge systems by biomonitoring. In: Pawlowski L., Dudzinska M., Pawlowski A. (Eds.) Environmental Engineering. Taylor and Francis Group, London, 47–54.
• 24. Nuzzo R.L. 2016. The Box Plots Alternative for Visualizing Quantitative Data. PM&R, 8(3), 268–272.
• 25. Piłat-Rożek M., Łazuka E., Majerek D., Szeląg B., Duda-Saternus S., Łagód G. 2023. Application of Machine Learning Methods for an Analysis of E-Nose Multidimensional Signals in Wastewater Treatment. Sensors, 23(1), 487
• 26. Pliashechnyk V., Danko Y., Łagód G., Drewnowski J., Kuzmina T., Babko R. 2018. Ciliated protozoa in the impact zone of the Uzhgorod treatment plant. E3S Web of Conferences, 30(02008), 1–7.
• 27. Spänhoff B., Bischof R., Böhme A., Lorenz S., Neumeister K., Nöthlich A., Küsel K. 2007. Assessing the impact of effluents from a modern wastewater treatment plant on breakdown of coarse particulate organic matter and benthic macroinvertebrates in a lowland river. Water, Air, & Soil Pollution, 180(1–4), 119–129.
• 28. Starmach K., Wróbel S., Pasternak K. 1976. Hydrobiologia. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa. (in Polish)
• 29. Tixier G., Rochfort Q., Grapentine L., Marsalek J., Lafont M., Vivien R. 2023. Toxicity of sediments in eight urban stormwater management ponds: bio-assessment by an oligochaete community metrics used in the sediment quality triad. Water Science and Technology, 87(5), 1112–1128.
• 30. Wakelin S.A., Colloff M.J., Kookana1 R. S. 2008. Effect of Wastewater Treatment Plant Effluent on Microbial Function and Community Structure in the Sediment of a Freshwater Stream with Variable Seasonal Flow. Applied and Environmental Microbiology, 74(9), 2659–2668.
• 31. Wang B.Y., Li X.D., Chen D.H., Weng X.H., Chang Z.Y. 2023. Development of an electronic nose to characterize water quality parameters and odor concentration of wastewater emitted from different phases in a wastewater treatment plant. Water Research, 235, 119878.
• 32. Wiatkowski M., Kózka K. 2014. Wstępna analiza wody rzeki Biała Głuchowska na odcinku przygranicznym. Zagrożenia jakości wód powierzchniowych i metody działań ochronnych, Lublin. (in Polish)
• 33. Wickham H. 2009. ggplot2: elegant graphics for data analysis. Springer, New York.
• 34. Wilke C. 2020. cowplot: Streamlined Plot Theme and Plot Annotations for ‘ggplot2’. https://cran.r-project.org/package=cowplot
• 35. Wilcox R.R. 2009. Basic statistics: understanding conventional methods and modern insights. Oxford University Press, Inc., New York.