Assessment of Phosphorus Retention in the Bottom Sediments of the Solina-Myczkowce Complex of Reservoirs

Bartoszek, L.; Koszelnik, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Assessment of Phosphorus Retention in the Bottom Sediments of the Solina-Myczkowce Complex of Reservoirs

Autorzy

Bartoszek L. , Koszelnik P.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Ocena retencji fosforu w osadach dennych zespołu zbiorników zaporowych Solina-Myczkowce

Języki publikacji

Abstrakty

Ex situ research was carried out under aerobic and anoxic conditions, pertaining to the undisturbed cores of the bottom sediments within the Solina and Myczkowce complex of dammed reservoirs, within the scope of assessing their capacities related to retention of phosphates. The sediments, in the examined reservoirs (excluding the sandy littoral deposits) turned out to have a great phosphorus retention capacity, especially under aerobic conditions. Phosphorus retention, under anoxic conditions, was less intense within the sediments of both reservoirs. The sandy littoral deposits, even though the total phosphorus, mobile fractions and organic matter contents were lower, turned out to be in possession of the highest capacity to release the phosphates under anoxic conditions (the highest value of zero equilibrium phosphate concentration EPC-0). At the same time, the capacity of phosphorus retention was insignificant. In case of the Solina and Myczkowce reservoirs, phosphorus deposition in bottom sediments outweighed the processes of phosphorus release. This is proven mainly by the low capacity to release the phosphates, and high level of retention capacity in most of the sediments.

Przeprowadzono badania ex situ w warunkach aerobowych i anoksycznych na niezaburzonych rdzeniach osadów dennych zbiorników zaporowych Solina i Myczkowce w celu oceny ich zdolności do retencji fosforanów. Osady badanych zbiorników (za wyjątkiem piaszczystych depozytów litoralnych) wykazały się bardzo dużą zdolnością zatrzymywania fosforu, zwłaszcza w warunkach aerobowych. Retencja fosforu w warunkach anoksycznych zachodziła w osadach obu zbiorników mniej intensywnie. Piaszczyste osady litoralne, pomimo niższych zawartości fosforu całkowitego, frakcji mobilnych oraz materii organicznej, wykazały najwyższą zdolność wydzielania fosforanów w warunkach anoksycznych (najwyższa wartość równowagowego stężenia fosforanów w punkcie zero EPC-0) i nieznaczne tylko zdolności do zatrzymywania fosforu. W zbiornikach zaporowych Solina i Myczkowce procesy depozycji fosforu w osadach dennych przeważały nad procesami jego uwalniania. Świadczy o tym głównie niska zdolność uwalniania fosforanów i wysoka zdolność retencyjna przeważającej partii osadów.

Słowa kluczowe

reservoirs bottom sediments phosphates retention zero equilibrium phosphate concentration (EPC-0)

zbiorniki zaporowe osady denne retencja fosforanów równowagowe stężenie fosforanów (EPC-0)

Wydawca

Politechnika Koszalińska

Czasopismo

Rocznik Ochrona Środowiska

Rocznik

2016

Tom

Tom 18, cz. 1

Strony

213--230

Opis fizyczny

Bibliogr. 27 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Bartoszek L.

Rzeszów University of Technology

autor

Koszelnik P.

Rzeszów University of Technology

Bibliografia

1. Andersen, F.Q., Ring, P. (1999). Comparison of phosphorus release from littoral and profundal sediments in a shallow, eutrophic lake. Hydrobiologia, 408/409, 175-183.
2. Bartoszek, L., Tomaszek, J.A. (2007). Phosphorus distribution in the bottom, sediments, of the Solina-Myczkowce reservoirs. Environment Protection Engineering, 33(2), 25-33.
3. Bartoszek, L., Tomaszek, J.A., Lechowicz, J.B. (2015) Differentiation of selected components in bottom sediments of Poland’s Solina-Myczkowce complex of dam reservoirs. In: Tomaszek J.A. & Koszelnik P. (eds), Progress in the Environmental Engineering. Water, Wastewater Treatment and Environmental Protection Issues (11-22). London: Taylor & Francis.
4. Borovec, J., Hejzlar, J. (2001). Phosphorus fractions and phosphorus sorption characteristics of freshwater sediments and their relationship to sediment composition. Archivfür Hydrobiologie, 151(4), 687-703.
5. Brzozowska, R., Wiśniewski, G., Dunalska, J., Filipkowska Z. (2013). Sediment phosphorus in an urban lake and its usability for predicting of the internal loading phenomenon. International Journal of Environment and Health, 6(4), 340-349
6. Cyr, H., McCabe, S.K., Nürnberg, G.K. (2009) Phosphorus sorption experiments and the potential for internal phosphorus loading in littoral areas of a stratified lake. Water Research, 43, 1654-1666.
7. Darke, A.K., Walbridge, M.R. (2000). Al and Fe biogeochemistry in a floodplain forest: Implications for retention. Biogeochemistry, 51, 1-32.
8. Güde, H., Seidel, M., Teiber, P., Weyhmüller, M. (2000). P-release from littoral sediments in Lake Constance. Verh. Internat. Verein. Limnol., 27, 2624-2627.
9. House, W.A. (2003). Geochemical cycling of phosphorus in rivers. Applied Geochemistry, 18, 739-748.
10. Hupfer, M., Pöthig, R., Brüggemann, R., Geller, W. (2000). Mechanical resuspension of autochthonous calcite seekreide failed to control internal phosphorus cycle in a eutrophic lake. Water Research, 34(3), 859-867.
11. Jin, X., Wang, S., Pang, Y., Zhao, H., Zhou, X. (2005). The adsorption of phosphate on different trophic lake sediments. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 254, 241-248.
12. Kentzer, A. (2001). Fosfor i jego biologicznie dostępne frakcje w osadach jezior różnej trofii. Toruń: Wydawnictwo UMK.
13. Koszelnik, P., Tomaszek, J.A., Gruca-Rokosz, R. (2008). Carbon and nitrogen and their elemental and isotopic ratios in the bottom sediment of the Solina-Myczkowce complex of reservoirs. Oceanological and Hydrobiological Studies, 37(3), 71-78.
14. Koszelnik, P. (2013). Rola krzemu w procesie eutrofizacji wód na przykładzie zbiorników Solina i Myczkowce. Rocznik Ochrona Środowiska, 15, 2218-2231.
15. Liu, M., Hou, L., Xu, S., Ou, D., Yang, Y., Zhang, B., Liu, Q. (2002). Adsorption of phosphate on tidal flat surface sediments from the Yangtze Estuary. Environmental Geology, 42, 657-665.
16. Panigatti, M.C., Maine, M.A. (2003). Influence of nitrogen species (NH4+ and NO3-) on the dynamics of P in water-sediment-Salvinia herzogii systems. Hydrobiologia, 492, 151-157.
17. Pardo, P., Rauret, G., Lopez-Sanchez, J.F. (2004). Shortened screening method for phosphorus fractionation in sediments. A complementary approach to the standards, measurements and testing harmonized protocol. Analytica Chimica Acta, 508, 201-206.
18. Ruban, V., Lopez-Sanchez, J.F., Pardo, P., Rauret, G., Muntau, H., Quevau viller. Ph. (2001). Development of a harmonized phosphorus extraction procedure and certification of a sediment reference material. J. Environ. Monit., 3, 121-125.
19. Selig, U. (2003). Particle size-related phosphate binding and P-release at the sediment-water interface in a shallow German lake. Hydrobiologia, 492, 107-118.
20. Spears, B.M., Carvalho, L., Perkins, R., Kirika, A., Paterson, D.M. (2006). Spatial and historical variation in sediment phosphorus fractions and mobility in a large shallow lake. Water Research, 40, 383-391.
21. VanLoon, G.W., Duffy, S.J. (2007). Chemia środowiska. Warszawa: PWN.
22. Wiśniewski, G. (2007a). Skład chemiczny osadów dennych jeziora Kortowskiego po 50 latach rekultywacji. Konferencja Naukowo-Techniczna: Ochrona i Rekultywacja Jezior. Toruń, 191-200.
23. Wiśniewski, R. (1995). Rola resuspensji osadów dennych w funkcjonowaniu ekosystemów wodnych. Toruń: Wydawnictwo UMK.
24. Wiśniewski, R. (1999). Próby inaktywacji fosforanów w osadach dennych i zahamowania zakwitu sinic w jeziorze Łasińskim, jako potencjalne metody rekultywacji. I Konferencja Naukowo-Techniczna: Postęp w Inżynierii Środowiska. Rzeszów-Polańczyk, 189-202.
25. Wiśniewski, R. (2006) Stan i potencjalne metody rekultywacji płytkiego, przymiejskiego jeziora Jelonek. IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo- Techniczna: Postęp w Inżynierii Środowiska. Rzeszów-Bystre k. Baligrodu, 265-274.
26. Wiśniewski, R. (2007b) Zróżnicowanie stanu i stopnia degradacji jezior. Wartość diagnostyczna badań osadów. VI Konferencja Naukowo-Techniczna: Ochrona i Rekultywacja Jezior. Toruń, 201-209.
27. Żbikowski, J. (2004) Rola fauny dennej w wymianie substancji w interfazie: osad – woda. V Konferencja Naukowo-Techniczna: Ochrona i Rekultywacja Jezior. Grudziądz, 253-260

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-e24b15b1-a9ad-4c10-9166-b756bab1ca6c