Wstępna ocena zawartości biogenów w wodach zalanych nieczynnych kamieniołomów położonych na terenach wiejskich

Jawecki, B.; Mirski, J.

doi:10.12912/23920629/94957

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wstępna ocena zawartości biogenów w wodach zalanych nieczynnych kamieniołomów położonych na terenach wiejskich

Autorzy

Jawecki B. , Mirski J.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/94957

Warianty tytułu

Preliminary evaluation of nutrients concentration in quarry lakes located on the rural areas

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości biogenów (N_og., NH₄, NO₃, NO₂, P_og., PO₄) w wodach nieczynnych kamieniołomów, których celem była ocena ich stanu. Średnia zawartość N_og. mieściła się w granicach 1,10–3,50 mgN·dm^-3 a P_og. w przedziale 0,39–1,08 mgP·dm^-3. Nie stwierdzono zagrożenia zbiorników azotanami ze źródeł rolniczych, maksymalne stężenie NO₃ wynosiło 1,06 mgNO₃·dm^-3. Wysokie stężenie P_og. (>0,1 mgP·dm^-3) powoduje eutrofizację, występująca we wszystkich zbiornikach, objawiająca się zakwitami glonów oraz wpływa na złą ocenę stanu wód. Najgorszą jakość wód odnotowano w zalanych kamieniołomach KG-3 i KG-2 będących pod presją ze strony ścieków z gospodarstw rolnych. Badane wskaźniki zanieczyszczeń wód w kamieniołomach KG-1, KŁ-4, KM-5 spełniają wymagania kategorii A1 i potencjalnie mogą być źródłem wody do spożycia (po uzdatnieniu).

The paper presents the results of the research of nutrients concentration (total nitrogen – TN, NH₄, NO₃, NO₂, total phosphorus – TP, PO₄) in the waters of inactive quarries. The aim of research was to assess the condition of quarry lakes. Average concentration of TN was within 1.10-3.50 mgN×dm^-3 and TP in the range of 0.39–1.08 mgP·dm^-3. No risk of reservoir enrichment by nitrates from agricultural sources was found, the maximum NO₃ concentration was 1.06 mgNO₃·dm^-3. High concentration of TP (>0,1 mgP·dm^-3) causes eutrophication, occurring in all reservoirs, manifested by algal blooms and affects poor water status assessment. The worst water quality was found in the quarry lakes KG-3 and KG-2 exposed to the sewage from farms. The examined indicators of water pollution in quarry lakes KG-1, KŁ-4, KM-5 fulfill the requirements of category A1 and potentially may be a source of water for consumption (after water treatment).

Słowa kluczowe

jezioro kopalniane zbiornik wodny kamieniołom biogeny azotany fosforany jakość wody

quarry lake water reservoir quarry nutrients nitrates phosphates water quality

Wydawca

Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2018

Tom

Vol. 19, nr 6

Strony

1--13

Opis fizyczny

Bibliogr. 65 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Jawecki B.

bartosz.jawecki@upwr.edu.pl

Instytut Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

autor

Mirski J.

Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Bibliografia

1. Adamczyk W., Jachimowski A. 2013. Wpływ składników biogennych na jakość i eutrofizację powierzchniowych wód płynących, stanowiących źródło wody pitnej Krakowa. ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia, 6 (91), 175–190.
2. Axler R., Yokom S., Tikkanen C., McDonald M., Runke H., Wilcox D., Cady B. 1998.
3. Brysiewicz A., Wesołowski P., Rawicki K. 2013. Porównanie stężenia składników chemicznych w wodzie ze śródpolnego oczka wodnego oraz w wodzie gruntowej z przylegających terenów rolniczych. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, 13, 2(42), 17–31.
4. Castendyk D.N., Mauk J.L., Webster J.G. 2005. A mineral quantification method for wall rocks at open pit mines, and application to the Martha Au– Ag mine, Waihi, New Zealand. Applied Geochemistry, 20, 135–156.
5. Chudzik W. 2012. The process of mined land reclamation in natural aggregate quarries exemplified by the sand and gravel quarry Dębina Łętowska. AGH Journal of Mining and Geoengineering, 36(1), 89–96.
6. Czaplicka-Kotas A., Ślusarczyk Z., Pięta M., Szostak A. 2012. Analiza zależności między wskaźnikami jakości wody w Jeziorze Goczałkowickim w aspekcie zakwitów fitoplanktonu. Ochrona Środowiska, 1(34), 21–27.
7. Czerniawska-Kusza I., Brożonowicz A. 2014. Zoobenthos in post-exploitation reservoirs of marls and limestone in Opole Silesia. Polish Journal of Natural Sciences, 29(4), 307–318.
8. Czyżyk F., Rajmund A. 2011. Ilości niektórych pierwiastków wnoszone do gleby z opadami atmosferycznymi w rejonie Wrocławia w latach 2002-2010. Inżynieria Ekologiczna, 27, 5–12.
9. Dąbrowska J. 2008. Ocena zawartości związków azotu i fosforu w wodach rzeki Trzemny. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 7, 57–68.
10. De Luca D.A,, Castagna S., Lasagna M. 2013. Hydrogeological features conditioning trophic levels of quarry lakes in western Po plain (north-western Italy), Geophysical Research Abstracts, 15, GU2013-8085.
11. Denimal S., Bertrand C., Mudry J., Paquette Y., Hochart M., Steinmann M. 2005. Evolution of the aqueous geochemistry of mine pit lakes –Blanzy– Montceau-les-Mines coal basin (Massif Central, France): origin of sulfate contents, effects of stratification on water quality. Applied Geochemistry, 20, 825–839.
12. Doupé R.G., Lymbery A.J. 2005. Environmental risks associated with beneficial end uses of mine lakes in Southwestern Australia. Mine Water and the Environment, 24(3), 134–138.
13. Doyle, G.A., Runnells D.D. 1997. Physical limnology of existing mine pit lakes. Mining Engineering, 49, 76–80.
14. Ejsmont-Karabin J. 1995. Rotifer occurrence in relation to age, depth and trophic state of quarry lakes. Hydrobiologia, 313/314, 21–28.
15. Filippova K. A., Deryagin V. V., 2005. Chemical Hydrology of Mine Pit Lakes of the Bakala Geotechnic System (Southern Urals), Water Resources, 32(4), 427–433. doi:10.1007/s11268-005-0054-8
16. Frankowski, P., Zbierska, J. 2015. Ocena jakości wody i potencjału ekologicznego małych zbiorników wodnych odbudowanych w krajobrazie rolniczym Wielkopolski. Nauka Przyroda Technologie, 9(1). DOI: 10.17306/J.NPT.2015.1.7
17. Galas J. 2003. Limnological Study on a Lake Formed in a Limestone Quarry (Kraków, Poland). I. Water Chemistry. Polish Journal of Environmental Studies, 12(3), 297–300.
18. Gromiec M., Sadurski A., Zalewski M., Rowiński P. 2014. Zagrożenia związane z jakością wody. Nauka, 1/2014, 99–122.
19. Grünewald U. 2001. Water resources management in river catchments influenced by lignite mining. Ecological Engineering, 17,143–152.
20. Hobot A. (red.) 2014. Aktualizacja wykazu JCWP i SCWP dla potrzeb kolejnej aktualizacji planów w latach 2015-2021 wraz z weryfikacją typów wód części wód – ETAP I - Metodyka. KZGW, Gliwice-Warszwa.
21. Jarosiewicz A. 2012. Opad atmosferyczny jako źródło substancji biogenicznych – na przykładzie Jeziora Dobra (Polska północna). Inżynieria Ekologiczna, 29, 48–56.
22. Jawecki B. 2017. Rola kamieniołomów w kształtowaniu krajobrazu na przykładzie ziemi strzelińskiej. Monografia. Uniwersytet Przyrodniczywe Wrocławiu.
23. Jawecki B., Dąbek P.B., Pawęska K., Wei X. 2018. Estimating Water Retention in Post-mining Excavations Using LiDAR ALS Data for the Strzelin Quarry, in Lower Silesia. Mine Water and the Environment, (Online) https://doi.org/10.1007/s10230-018-0526-0
24. Jawecki B., Jaroszewicz-Smyk T., Drabiński A. 2013. The spatial variation of oxygen condition in carp pond located in nature reserve „Stawy Milickie”. Journal of Water and Land Development, 19, 47–52.
25. Kaniuczak J., Augustyn Ł. 2011. Zawartość związków azotowych i fosforanów w wodach powierzchniowych przeznaczonych do zaopatrzenia ludności w wodę do spożycia. Inżynieria Ekologiczna, 27, 46–59.
26. Kiryluk A., Rauba M. 2011. Wpływ rolnictwa na stężenie fosforu ogólnego w wodach powierzchniowych zlewni rzeki Świny. Inżynieria Ekologiczna, 26, 122–132.
27. Klapper H., Geller W. 2001. Water quality management of mining lakes – a new field of applied hydrobiology. Acta hydrochim. hydrobiol. 29 (6–7), 363–374.
28. Kleeberg A., Grüneberg B. 2005. Phosphorus mobility in sediments of acid mining lakes, Lusatia, Germany. Ecological Engineering, 24, 89–100.
29. Kołodziejczyk U. 2009. Hydrological, geological and geochemical conditions determining reclamation of post – mine land in the region of Łęknica. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Tom 25, Zeszyt 3. 2009, 190-201.
30. Kumar N.R., McCullough C.D. Lund M.A., Larranaga S.A. 2016. Assessment of factors limiting algal growth in acidic pit lakes – a case study from Western Australia, Australia. Environmental Science and Pollution Research, 23, 5915–5924. DOI 10.1007/s11356-015-5829-0.
31. Kumar R. N., McCullough C. D., Lund M. A. 2009. Water Resources in Australian Mine Pit Lakes. Mining Technology, 118(3-4), 204–211. DOI:10.1 179/174328610X12682159815028.
32. Mayne C.D. 1994. The Limnology of Three Limestone Rock Quarries in East-Central Nebraska and Western Iowa. Transactions of the Nebraska Academy of Sciences, 21, 1–7.
33. McCullough C. D. 2008. Approaches to remediation of acid mine drainage water in pit lakes. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 22(2), 105–119.
34. McCullough C.D., Lund M.A. 2006. Opportunities for sustainable mining pit lakes inAustralia. Mine Water and the Environment, 25, 220–226.
35. Mioduszewski W. 2015. Protection of water quality in the lake situated on the agricultural area. Journal of Water and Land Development, 26, 65–71. DOI: 10.1515/jwld-2015-0017.
36. Molenda T. 2006. Górnicze środowiska akwatyczne – obiekty obserwacji procesów hydrologiczno-biologicznych. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, 117(32), 239–250.
37. Nita J., 2013. Zmiany w krajobrazie powstałe w wyniku działalności górnictwa surowców skalnych na obszarze Wyżyn Środkowopolskich. Monografia. Uniwersytet Śląski, Katowice.
38. Nixdorf B., Lessmann D., Deneke R. 2005. Mining lakes in a disturbed landscape: Application of the EC Water Framework Directive and future management strategies. Ecological Engineering, 24, 67–73.
39. Nixdorf, B., Leßmann, D., Steinberg, C.E.W., 2003. The importance of chemical buffering for pelagic and benthic colonization in acidic waters. Water Air Soil Pollut., 3, 27–46.
40. Patro M., Zubala T. 2012. Possibilities of shaping the water retention in agricultural landscape. Teka Kom. Ochr. Kszt. Środ. Przyr. – OL PAN, 9, 143–152.
41. Pawełek J., Spytek M. 2005. Substancje biogenne w dopływach Zbiornika Dobczyckiego, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 4, 99-113.
42. PGWdO 2016. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 18 października 2016 r. w sprawie Planu gospodarowania wodami na obszarze dorzecza Odry. Dz. U. 2016 poz. 1967.
43. Polak K., Różkowski K., Pawlecka K., Kaznowska-Opala K., Chudzik W., 2014. Prognoza zatapiania wyrobiska poeksploatacyjnego Świerki. Przegląd Górniczy, 70(2), 31–36.
44. Przybyła C., Zbierska Z., Dwornikowska Ż. 2011. Ocena zmian jakości wody w wybranych jeziorach Pojezierza Poznańskiego w latach 2004÷2009. Rocznik Ochrona Środowiska, 13, 723–746.
45. Puczyńska I., Skrzypski J. 2009. Integracja działań biologicznych i technicznych jako podstawa intensyfikacji procesów samooczyszczania się zbiorników zaporowych (na przykładzie Zbiornika Sulejowskiego). Ecological Chemistry and Engineering S, 16(S2), 221-235.
46. Ramstedt M., Carlsson E., Lövgren L. 2003. Aqueous geochemistry in the Udden pit lake, northern Sweden. Applied Geochemistry, 18, 97–108.
47. Rauba M, Dembowska D. 2018.Ocena stężeń związków azotu i fosforu w wodach środkowego basenu rzeki Biebrza, Inżynieria Ekologiczna, 19(3), 62–68. https://doi.org/10.12912/23920629/86054.
48. Ravazzani, G., Giudici, I., Schmidt, C., and Mancini, M. 2011. Evaluating the Potential of Quarry Lakes for Supplemental Irrigation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 137(80), 564-571. DOI. 10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000321.
49. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych. Dz. U. 2016 poz. 1187
50. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 r. (u1) w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych na zanieczyszczenie związkami azotu ze źródeł rolniczych. Dz.U. 2002 nr 241. poz. 2093. (uznane za uchylone).
51. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia. Dz.U. 2002 nr 204. poz. 1728.
52. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 października 2002 r. (u2) w sprawie wymagań, wymagań, jakim powinny odpowiadać wody śródlądowe będące środowiskiem życia ryb w warunkach naturalnych Dz. U. 2002 nr 176. poz. 1455. (uznane za uchylone).
53. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 r. w sprawie klasyfikacji stanu ekologicznego, potencjału ekologicznego i stanu chemicznego jednolitych części wód powierzchniowych. Dz. U. 2011 nr 258. poz. 1549.
54. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 5 czerwca 2018 r. w sprawie przyjęcia „Programu działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu. Dz. U. 2018. poz. 1339.
55. Schultze M., Pokrandt K-H., Hille W. 2010. Pit lakes of the Central German lignite mining district: Creation, morphometry and water quality aspects. Limnologica, 40(2), 148–155. http://dx.doi. org/10.1016/j.limno.2009.11.006.
56. A. Szczykowska J., Wiater J. 2013. Sezonowe zmiany stanu troficznego zbiorników retencyjnych. Ekonomia i Środowisko, 2(45),107–116.
57. Singleton V.L., Jacob B., Feeney M.T. Little J.C. 2013. Modeling a proposed quarry reservoir for raw water storage in Atlanta, Georgia. Journal of Environmental Engineering, 139(1), 70–78. DOI: 10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0000582.
58. Szczykowska J., Siemieniuk A., Wiater J. 2016. Zanieczyszczenia fosforem jako bariera jakości wód zbiorników małej retencji na Podlasiu. Inżynieria Ekologiczna, 48, 202–207, DOI: 10.12912/23920629/63269.
59. Ślusarczyk A. 2003. Limnological study on a lake formed in a limestone quarry (Kraków, Poland). I. zooplankton community. Polish Journal of Environmental Studies, 12(4), 489–493.
60. Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. Prawo wodne. Dz.U. 2017 poz. 1566 ze zm.
61. Wachowiak G., Wachowiak A. 2010. Zalewanie wyrobiska końcowego Odkrywki “Pątnów” Kopalni Węgla Brunatnego “Konin” w świetle określenia składowych i obliczeń bilansu wodnego zbiornika. Górnictwo Odkrywkowe, 51(2), 77–85.
62. Walczykiewicz T. 2014. Scenarios of Water Resources Development in Poland up to 2030. Water Resources, 41(6), 763–773. DOI: 10.1134/ S0097807814060219.
63. Wiatkowski M., Rosik-Dulewska C., Kuczewski K., Kasperek R. 2013. Ocena jakości wody zbiornika Włodzienin w pierwszym roku funkcjonowania. Rocznik Ochrona Środowiska,15, 2667–2682.
64. Wiatkowski M., Rosik-Dulewska C., Wiatkowska B. 2010. Charakterystyka stanu użytkowania małego zbiornika zaporowego Nowaki na Korzkwi. Rocznik Ochrona Środowiska, 12, 351–364.
65. Wiejaczka Ł. 2011. Wpływ zbiornika Klimkówka na abiotyczne elementy środowiska przyrodniczego w wolnie Ropy. Prace geograficzne 229, IGiPZ PAN, Warszawa.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-ee1420d1-1002-4e05-88e2-25365db105d1