State of the underground water illustrated with the example of water for Częstochowa city

• Autorzy: Rakocz K. , Rosińska A.

Identyfikatory

DOI

10.17512/ios.2016.4.13

Warianty tytułu

PL

Stan wód podziemnych na przykładzie wód dla miasta Częstochowa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The following thesis’s objective is to analyze the quality of underground water for consumption, illustrated with an example of water for Czestochowa city. Although underground water is much better than surface water in terms of quality, it’s necessary to monitor the water’s quality constantly as it may decline due to many reasons during the exploitation of intakes. The importance of this is emphasized by the fact that there have been changes in water’s intake over the past 30 years in Poland. The changes involved the increase of share of underground water in the total amount of used water resources by 70.4% to 2012. Drinking water is mainly deliver to consumers by water companies, whose duties involve drawing water from natural sources and preparing it in such a way so that it is harmless to consumers. The selection of water treatment technological processes is mainly determined by raw water quality. Sanitary safety is a major priority in water treatment process, whose main aim is assuring water biostability. Biological stability of water is confirmed by the content of BDOC (biodegradable dissolved organic carbon) and AOC (assimilable organic carbon). The permissible content of AOC and BDOC in non-chlorinated water is 3÷10 and 160 μg/L, respectively. The research results show that BDOC and AOC content in raw water was 20÷95 μg/L and 5÷19 μg/L, respectively. Therefore all examined waters met requirements for biostability in terms of BDOC content. In terms of AOC content, however, only 3 out of 6 waters met these requirements. Moreover the research results show that 47% of examined quality parameters classified underground water for Czestochowa city as first class water, 29% as second class, 18% as third class and 6% as fifth class. When treating underground water as drinking water, its quality parameters met the standards of water intended for human consumption, with the exception of nitrates concentration in the water from intake A’s well, which was 62.1 mg/L and exceeded the acceptable concentration by 24%.

PL

Celem niniejszej pracy jest analiza jakości wód podziemnych ujmowanych na cele konsumpcyjne na przykładzie wody dla miasta Częstochowa. Chociaż pod względem jakości woda podziemna jest znacznie lepsza od wody powierzchniowej, konieczne jest monitorowanie jej jakości cały czas, ponieważ może ulegać ona obniżeniu podczas eksploatacji ujęć z wielu powodów. Jest to o tyle istotne, iż nastąpiły zmiany w spożyciu wody w ciągu ostatnich 30 lat w Polsce. Dotyczyły one wzrostu udziału wód podziemnych w ogólnej ilości eksploatowanych zasobów wodnych do 70,4% do 2012 roku. Woda pitna jest dostarczana głównie do konsumentów przez przedsiębiorstwa wodociągowe, których obowiązki obejmują czerpanie wody ze źródeł naturalnych i przygotowanie jej w taki sposób, aby była ona nieszkodliwa dla odbiorców. Wybór metody i technologii uzdatniania wody zależą głównie od jakości wody surowej. Priorytetem w procesie uzdatniania wody jest zapewnienie bezpieczeństwa sanitarnego wody. Innymi słowy, głównym celem jest zapewnienie biostabilności wody. O stabilności biologicznej wody świadczy przede wszystkim zawartość BRWO (biodegradowalny rozpuszczony węgiel organiczny) i PWO (przyswajalny węgiel organiczny). Dopuszczalna zawartość BRWO i PWO w wodzie niechlorowanej wynosi odpowiednio 160 i 3÷10 μg/l. Wyniki badań pokazują, że zawartość BRWO i PWO w wodzie surowej wynosiła 5÷19 i 20÷95 μg/l. Dlatego wszystkie badane wody spełniały wymagania dotyczące biostabilności pod względem zawartości BRWO. Jednakże pod względem zawartości PWO tylko 3 z 6 badanych wód spełniały te wymagania. Ponadto wyniki badań pokazują, że 47% analizowanych parametrów jakościowych wód podziemnych dla miasta Częstochowa sklasyfikowano w pierwszej klasy wód, 29% w drugiej klasie, 18% w trzeciej klasie, a 6% w piątej klasie. Rozważając wody podziemne jako wody pitne, ich parametry jakościowe spełniały standardy wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi z wyjątkiem stężenia azotanów w wodzie ze studni A, które wynosiło 62,1 mg/l, i przekroczyło dopuszczalne stężenie o 24%.

Słowa kluczowe

EN

underground waters quality; BDOC; biodegradable dissolved organic carbon; AOC; assimilable organic carbon; treatment of underground water

PL

jakość wód podziemnych; BRWO; biodegradowalny rozpuszczoalny węgiel organiczny; PWO; przyswajalny węgiel organiczny; oczyszczanie wód podziemnych

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 19, nr 4
• Strony: 599--610
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., 1 wykr.

Twórcy

autor

Rakocz K.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Infrastructure and Environment, Department of Chemistry, Water and Wastewater Technology, ul. Dąbrowskiego 69, 42-200 Częstochowa

autor

Rosińska A.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Infrastructure and Environment, Department of Chemistry, Water and Wastewater Technology, ul. Dąbrowskiego 69, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Świderska-Bróż M., Wolska M., Efficiency of surface water treatment processes at removing biodegradable organic substances, Environmental Protection 2011, 33, 77-80 (in Polish).
• [2] Kowal A., Świderska-Bróż M., Water Treatment, 4th edition, Polish Scientific Publishers PWN, Warszawa-Wroclaw 2000, 27.
• [3] Wojas A., Dąbek M., Piotrowska G., Water quality - from an intake to the dispenser, Environmental Engineering 2008, 20, 42-49.
• [4] Environment Protection, Information & Works of Central Statistical Office of Poland, Warsaw 2012, 100-103.
• [5] The Ministry of Health Regulation of 13.11.2015 on the quality of water intended for human consumption.
• [6] The Ministry of Enviromental Regulation of 21.12.2015 on the criteria and methods of assessment of underground water.
• [7] Bonalam M., Mathieu L., Fass S., Cavard J., Gatel D., Relationship between coliform culturability and organic matter in low nutritive waters, Water Research 2002, 36, 2618-2626.
• [8] Chandy P., Angels M., Determination of nutrients limiting biofilm formation and the subsequent impact on disinfectant decay, Water Research 2001, 35, 11, 2677-2682.
• [9] Van Der Kooji D., Liverloo J., Schellart J., Heimstra P., Maintaining quality without a disinfectant residual, Journal AWWA 1999, 91, 1, 55-64.
• [10] Volk C., LeChevallier M., Effects of conventional treatment on AOC and BDOC levels, Journal AWWA 2002, 6, 112-123.
• [11] Biłozor S., Nawrocki J., Raczyk-Stanisławiak U., The characteristic of natural water, [In:] Water Treatment. Chemical and Biological Processes, ed. J. Nawrocki, Polish Scientific Publischers PWN, Warsaw-Poznań 2000, 13-18 (in Polish).
• [12] Świderska-Bróż M., Wolska M., Recontamination of chemically ustable water in distribution system, Environmental Protection 2005, 4, 35-38 (in Polish).
• [13] Grabowski Z., Rzerzycha B., Grabowska H., Wybór M., Cyran J., Solnica J., Preoxidation of water pollutants with chlorine dioxide and removal of oxidation by-products in Sulejow-Lodz Waterworks, Environmental Protection 2001, 3, 45-48 (in Polish).
• [14] Witczak S., Kania J., Kmiecik E., The Catalogue of Selected Physical and Chemical Indicators of Underground Water Contaminants and Detection Methods, Environmental Monitoring Library, IOS Publishing House, Warsaw 2013, 117-126 (in Polish).
• [15] Marszewski W., Water Management in Changing Environmental, Hydrological Commotion of the Polish Geographical Association of Hygrology and Water Management Departament, Faculty of of Geosciences at Nicolas Copernicus University, Toruń 2012, 1, 147-159 (in Polish).
• [16] Siwek J., Nitrate content in the spring water in Krakow-Czestochowa Upland, Scientific Publishing House of Nicolas Copernicus University, Toruń 2012, 147-159 (in Polish).
• [17] Żurek A., Czop M., Motyka J., Nitrates in the water of Jurassic Aquifer in Olkusz Area, Geology - Quaterly Journal of AGH 2010, 36, 1, 109-134 (in Polish).
• [18] Hibszer B., Krawczyk W.E., Chemical Contamination of the Selected Spring Pradnik and Saspowka (Ojcow National Park), [In:] The Quality of Underground Water and its Susceptibility of Contamination, eds. H. Rubin, K. Rubin, A.J. Witkowski, The Faculty of Geosciences at Silesia University, Sosnowiec 2002 (in Polish).
• [19] Lipkowska-Grabowska K., Faron-Lewandowska E., Chemical Laboratory, The Analysis of Water and Sewage, 1st edition, Schooling and Pedagogic Publishing House, Warsaw 1998, 58 (in Polish).
• [20] Świetlik J., Raczyk-Stanisławiak U., Nawrocki J., The influence of disinfection on aquatic biodegradable organic carbon formation, Water Research 2009, 43, 463-473.
• [21] Lehtola M., Miettinen I., Vartiainen T., Martikainen P., Changes in content of microbially available phosphorus, assimilable organic carbon and microbial growth potential during drinking water treatment processes, Water Research 2002, 36, 3681-3690.

Uwagi

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