Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Próba opracowania modelu regresyjnego do szacowania wartości BZT5 ścieków komunalnych

Kowalewski Z., Neverova-Dziopak E., Preisner M.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

21--27

PL

Jednym z podstawowych składników ścieków komunalnych są zanieczyszczenia organiczne, których zawartość jest określana najczęściej na postawie ich biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT5). W artykule opracowano prosty model regresyjny do szacowania wartości BZT5 ścieków komunalnych w celu zapewnienia bieżącej kontroli sprawności procesu biologicznego oczyszczania oraz możliwości optymalizacji warunków eksploatacji reaktorów biologicznych. Model opracowano na podstawie danych pochodzących z wieloletniego (1990–2000) monitoringu jakości ścieków w oczyszczalni Terrence J. O’Brien Water Reclamation Plant w Chicago (USA). Analizie statystycznej poddano wartości następujących wskaźników jakości ścieków dopływających do oczyszczalni: pH, BZT5, zawiesiny ogólne, azot amonowy, azot Kjeldahla oraz azotany. Wszystkie obliczenia wykonano w programie statystycznym R z nakładką R Studio w wersji 1.0.143. Do wyboru parametrów istotnych do budowy modelu zastosowano kryterium informacyjne Akaikego (AIC) oraz algorytm Leaps. Na podstawie wyników testowania sformułowano model regresyjny do szacowania wartości BZT5 ścieków komunalnych wykorzystujący zawartości zawiesin ogólnych oraz azotu Kjeldahla i azotanów w ściekach. Algorytm formułowania modelu regresyjnego, przydatnego do szybkiego uzyskiwania przybliżonych wartości BZT5 ścieków, może posłużyć do budowy podobnych modeli na potrzeby innych oczyszczalni ścieków, bez konieczności częstego wykonywania oznaczeń laboratoryjnych i długiego oczekiwania na ich wyniki.

EN

One of the primary components of municipal sewage is organic pollution, the content of which is determined most often on the basis of its biochemical oxygen demand (BOD5). In the paper, a simple regression model was developed to estimate BOD5 values of municipal sewage in order to ensure ongoing effi ciency control of the biological treatment process and possibilities for optimizing the operating conditions of biological reactors. The model was developed from the long-term monitoring data (1990–2000) on wastewater quality in the Terrence J. O’Brien Water Reclamation Plant in Chicago (USA). Statistical analysis covered the following quality indicators for the sewage material fl owing into the treatment plant: pH, BOD5, total suspended solids, ammonium nitrogen, Kjeldahl nitrogen and nitrates. All calculations were made using a statistical program R with R Studio patch, version 1.0.143. Akaiki Information Criterion (AIC) and the Leaps algorithm were employed to select parameters relevant to constructing the model. Based on the results of model testing, the regression model for BOD5 values estimation in municipal wastewaters was formulated. The model employed parameters such as total suspended solids, Kjeldahl nitrogen and nitrates wastewater content. The algorithm of formulating the regression model that allows for quick generation of approximate BOD5 values in wastewater can be applied to development of similar models for other treatment plants, with no need for frequent laboratory testing and long wait for the results.

2

Klasyfikacja stanu przybrzeżnych wód morskich na Ukrainie na przykładzie Morza Azowskiego w rejonie Mariupola

Neverova-Dziopak E., Dan O.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 3

29--34

EN

The Sea of Azov is the smallest and shallowest sea in the world with low salinity. Such properties determine its susceptibility to degradation due to anthropogenic activities. The Azovstal Iron & Steel Works in Mariupol (Ukraine) is one of the main sources of pollution of the Azov Sea. Adverse impact of the steelworks is associated primarily with the large amount of technological and cooling wastewater discharged into the sea. The paper presents the impact assessment results of wastewater discharge on the sea water quality and the ecological conditions in the discharge zone. The assessment was performed using local Ukrainian methodologies as well as applicable surface water quality standards. The comprehensive assessment was based on the three numerical integrated indicators of sea water quality: the Water Quality Index (WJW), the Water Pollution Index (WZW), the Integrated Ecological State Index (ZWSE), and the so called principle of aggregation. Based on the assessment results it was demonstrated that the wastewater discharge from the Azovstal Iron & Steel Works leads to significant increase in water pollution in the coastal zone which brings threat to the marine ecosystem and limits all types of water consumption.

3

Foundation and Application of New Method of Trophic State Assessment

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2018

|

Vol. 12, no. 2

63--79

PL

Jednym z narzędzi służących do osiągnięcia celów ramowej dyrektywy wodnej jest monitoring, który powinien dostarczać informacji na temat stanu wód. Zadaniem priorytetowym w zakresie ochrony wód powierzchniowych jest zapobieganie procesom eutrofizacji. Odpowiednie środki ochronne powinny być oparte na wiarygodnej ocenie poziomu troficznego. Istnieją różne wskaźniki szacowania stanu troficznego wód powierzchniowych, ale generalnie charakteryzują się one dużą złożonością i wysokimi kosztami oceny. W artykule przedstawiono nową metodę oceny poziomu troficznego, opartą na wskaźniku liczbowym ITS (Index of Trophic Status). ITS został opracowany z uwzględnieniem głównej charakterystyki funkcjonalnej dowolnego ekosystemu – stanu równowagi biotycznej i może być obliczony na podstawie pomiarów rutynowych parametrów hydrochemicznych. Proponowany wskaźnik jest instrumentem, który ułatwia m.in.: szybki monitoring wód powierzchniowych, retrospektywną i predykcyjną analizę stanu wód, ustanawianie regionalnych standardów emisji biogenów, rozwiązywanie zadań inżynieryjnych i modelowania matematycznego. Weryfikacja indeksu ITS zastała przeprowadzona dla wód powierzchniowych różnego typu w różnych krajach. Obecnie sposób ten zyskuje na popularności jako prosta, wiarygodna oraz niekosztowana metoda oceny stanu troficznego.

EN

One of the tools used to achieve the objectives of the Water Framework Directive is monitoring, which should provide information on the status of surface waters. The priority task of water protection is the prevention of the eutrophication process. Appropriate protection measures should be based on the reliable assessment of trophic levels. There are different indexes for estimating the trophic state of surface waters, but they are generally characterized by their large complexity and high cost of assessment. This paper presents a new method of trophic-level monitoring, based on numerical indicator ITS (Index of Trophic Status). ITS is elaborated to consider the main functional characteristics of any ecosystem – the state of biotic balance – and can be calculated by using routine measurements of the hydrochemical characteristics of water. The proposed criterion is the instrument that simplifies the solution of many applied tasks: express-monitoring of surface waters, retrospect analysis and eutrophication process prognosis, setting of regional ecological standards of biogenic matter, solving engineering tasks, and for the purposes of mathematical modeling. Verification of the ITS criterion was carried out under the conditions of different types of waters in different countries. Actually, this method is gaining more popularity as a simple, reliable, and low-cost tool for trophic status monitoring.

4

Analiza porównawcza stanów fizyczno-chemicznego i troficznego wód Jeziora Czanieckiego i Jeziora Goczałkowickiego w latach 2011–2015

Neverova-Dziopak E., Droździk A.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 2

11--16

EN

Analysis of changes in physico-chemical quality and trophic status of waters from the intakes of two dam reservoirs in Southern Poland, i.e. Czaniec and Goczalkowice, was performed for the period of 2011–2015. The Index of Trophic State (ITS) was used to assess trophic state of both reservoirs as well as to determine dynamics of its changes for the analyzed period. Since the main function of both reservoirs is drinking water storage for the Silesian agglomeration with about 3.5 mln population, special attention was paid to the physico-chemical indices describing the utility function of water and reflecting impact of eutrophication on water quality. Despite similar functions, the two reservoirs differ fundamentally in terms of their morphometric parameters, level of impact of the catchment area and potential vulnerability to degradation. The land utilization structure for both reservoir catchments varies too. Water quality was determined on the basis of temperature, electrical conductivity, BOD5, and the amount of total suspended solids, nitrates and phosphates. For both dam reservoirs, indicators values remained within the levels of very good water quality that corresponded to the A1 category of water utility for a public water supply. Only a few BOD5 measurement results for water from Goczalkowice dam reservoir corresponded to the A2 water category. According to the trophic state assessment, the Goczalkowice dam reservoir was classified as a mesotrophic while Czaniec dam reservoir – as a mesotrophic water body. In the examined 5-year period, the dynamics of trophic state changes in both dam reservoirs was comparable, and their ecological status was characterized as stable. This ensures good quality of water near the discussed intakes, despite the relatively high trophic status of the reservoirs.

PL

Przeprowadzono analizę zmian jakości fizyczno-chemicznej oraz stanu troficznego wód w pobliżu ujęć wody z dwóch zbiorników zaporowych w południowej Polsce – Jeziora Czanieckiego i Jeziora Goczałkowickiego – w latach 2011–2015. Do oceny stanu troficznego obu zbiorników wykorzystano integralny wskaźnik troficzności (ITS), określając również dynamikę jego zmian w badanym czasie. Ponieważ podstawowym zadaniem obu zbiorników zaporowych jest magazynowanie wody na potrzeby zaopatrzenia około 3,5 mln mieszkańców Górnego Śląska w wodę przeznaczoną do spożycia, szczególną uwagę zwrócono na wskaźniki fizyczno-chemiczne wody, charakteryzujące jej właściwości użytkowe oraz odzwierciedlające wpływ procesu eutrofizacji na jakość wody. Mimo podobnych funkcji oba zbiorniki różnią się zasadniczo parametrami morfometrycznymi, stopniem oddziaływania obszaru zlewni i potencjalną podatnością na degradację. Różna jest też struktura użytkowania gruntów w zlewni obu zbiorników. Jakość wód określono na podstawie temperatury, przewodności elektrycznej, BZT5, ilości zawiesin ogólnych, azotanów i fosforanów. W przypadku obu zbiorników zaporowych wartości badanych wskaźników mieściły się w granicach oznaczających bardzo dobrą jakość wody, odpowiadających kategorii A1 przydatności wody do zaopatrzenia ludności. Tylko kilka przypadków dotyczących wartości BZT5 wody w Jeziorze Goczałkowickim odpowiadało kategorii A2. Ocena stanu troficznego pozwoliła zakwalifikować Jezioro Goczałkowickie jako zbiornik mezoeutroficzny, zaś Jezioro Czanieckie jako zbiornik mezotroficzny. Wykazano, że dynamika zmian stanu troficznego obu zbiorników zaporowych w badanym pięcioleciu była analogiczna, a ich stan ekologiczny był stabilny. Warunkuje to dobrą jakość wody w pobliżu ujęć, pomimo dość wysokiego poziomu trofii tych zbiorników.

5

Analiza wieloletnich zmian stanu troficznego zbiornika Tresna w aspekcie jego lokalizacji i roli w kaskadzie zbiorników

Neverova-Dziopak E., Droździk A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 1

135--148

PL

Zbiornik Tresna pełni szczególną rolę w kaskadzie stanowiąc swoistą ochronę kolejnych zbiorników na Sole. Jego stan troficzny wpływa na kształtowanie jakości wody w pozostałych zbiornikach. Celem badań była analiza wieloletniej dynamiki stanu troficznego zbiornika oraz próba ustalenia priorytetowych czynników jego eutrofizacji. Podstawą opracowania były dane monitoringu zbiornika prowadzonego w okresie 2000–2015 przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach. Oceny stanu trofii dokonano w oparciu o wskaźnik ITS (Index of Trophical State), a uzyskane wyniki zweryfikowano za pomocą indeksów Carlsona TSI (Trophic State Index) oraz wykorzystując Rozporządzenia Ministra Środowiska dotyczące oceny eutrofizacji. Zbieżność ocen uzyskanych na podstawie indeksów ITS i TSI z wynikami ocen innych autorów, pozwoliła uznać wskaźnik ITS jako wiarygodny oraz łatwy i szybki w zastosowaniu. Na jego podstawie stwierdzono stan eutrofii wód Zbiornika Tresna oraz zasilającej go Soły. Zaś na podstawie analizy korelacyjnej przeprowadzonej w celu ustalenia priorytetowych czynników eutrofizacji w badanym zbiorniku stwierdzono, że jego stan troficzny jest uwarunkowany głównie wartością wskaźnika BZT5, warunkami tlenowymi i stężeniem fosforu ogólnego. Uzyskane wyniki oceny wysokiego stanu troficznego wskazują na konieczność ochrony zbiornika i podjęcia działań zapobiegających eutrofizacji zarówno w samym zbiorniku jak i jego zlewni, z uwzględnieniem priorytetowych czynników tego procesu i roli zbiornika w kaskadzie.

EN

Tresna Dam Reservoir plays a special role in the cascade, acting as a kind of protection of successive water reservoirs on the river Soła. Its trophic condition affects the formation of quality of water in other reservoirs. The aim of the study was the analysis of long-term dynamics of Tresna Dam Reservoir trophic status and the attempt to determine the priority factors of eutrophication. The research is based on water monitoring data carried out during 2000–2015 by Provincial Environmental Protection Inspectorate in Katowice. Assessment of the trophic status is based on ITS indicator (Index of Trophical State), and the results of assessment were verified by Carlson’s indexes TSI (Trophic State Index) and using the Regulation of the Minister of the Environment on the assessment of eutrophication. Convergence of results obtained on the basis of ITS and TSI with the results of evaluations obtained by other authors with different methods allowed to accept the ITS to be reliable indicator of water trophic state, as well as easy and quick method. On the basis of ITS the water of Tresna Dam Reservoir and of feeding the Soła river were assessed as eutrophic. On the basis of the correlation analysis carried out in order to determine the priority factors of eutrophication of the examined water body, it was found that the trophic state is mostly determined by the BZT5 value, oxygen conditions and the concentration of total phosphorus. The results of the assessement of high trophic status point to the need to protect the reservoir and take steps to avoid eutrophication in both the reservoir and its catchment area, taking into account the priority factors of eutrophication and the role of Tresna in the reservoirs cascade.

6

Analysis of Mariupol Metallurgical Enterprises Influence on Ecological State of Surface Waters

Dan O., Neverova-Dziopak E., Butenko E., Kapustin A.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2017

|

Vol. 11, no. 1

25--31

EN

This paper deals with the problem of environmental impact of metallurgical enterprises on ecological state and water quality of the Kalchyk and Kalmius rivers and the coastal zone of the Sea of Azov (Ukraine). These metallurgical enterprises Azovstal Iron & Steel Works and Ilyich Iron and Steel Works are situated in Mariupol city within the catchment area of the examined water bodies.

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu zakładów hutniczych na stan ekologiczny i jakość wody rzek Kalczyk i Kalmius oraz strefy przybrzeżnej Morza Azowskiego. Zakłady hutnicze Azovstal Iron & Steel Works oraz Ilyich Iron and Steel Works znajdują się w Mariupolu i są usytuowane w zlewisku badanych akwenów wodnych.

7

Modelling of chlorophyll-a content in running waters

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

455--462

EN

Chlorophyll-a is one of the key parameters for assessment of trophic status of surface waters. However, Polish standard environmental monitoring procedures assume a low frequency of chlorophyll measurements in running waters, which does not provide the possibility of permanent control of eutrophication process and taking the appropriate preventive and protective measures sufficiently in advance. The article is focusing on constructing of predicting model of chlorophyll-a content based on data obtained within monitoring realized by Regional Inspectorates for Environmental Protection. Multivariate linear regression (MLR) model for chlorophyll-a content prediction was formulated on the base of chosen parameters like: pH, oxygen saturation, different forms of nitrogen and phosphorus. Formulation of the model was followed by a test of the applicability of each of the individual components of the regression equation. The main purpose was to develop an algorithm allowing for quick adaptation of model to local conditions in the rivers in order to make a reliable prediction of chlorophyll content.

PL

Chlorofil-a jest jednym z kluczowych parametrów służących do oceny stanu troficznego wód. W Polsce w ramach standardowego monitoringu rzek jest jednak badany rzadko. Artykuł skupia się na skonstruowaniu modelu predykcji zawartości chlorofilu-a w oparciu o dane pochodzące z rutynowego monitoringu realizowanego przez Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Środowiska. W tym celu na podstawie parametrów jakości wód, takich jak pH, nasycenie tlenem oraz różne formy azotu i fosforu, został sformułowany model regresyjny, a następnie przeprowadzono test zasadności zastosowania w nim poszczególnych składników równania regresji. Ostatnim etapem było opracowanie algorytmu pozwalającego na szybkie dostosowywanie modelu do lokalnych warunków w rzekach w celu dokonania wiarygodnej prognozy zawartości chlorofilu.

8

Analysis of biogenic matter balance in municipal wastewater in Jaworzno-Dab WWTP

Neverova-Dziopak E., Preisner M.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

463--471

EN

The role of municipal wastewater in the development of eutrophication processes due to high content of nutrients will be increasing correspondingly with economic development. However, treatment technologies do not always provide an effective protection of surface waters against eutrophication. Biogenic substances on their way from the place of their origin to the discharge to water receiver undergo significant transformations. The knowledge about it is essential to understand some theoretical issues and to develop the methods of protection against eutrophication. In recent decades, many countries have introduced an advanced wastewater treatment technologies for increased nutrients removal. However, regardless of the fact that load of biogenic substances was significantly reduced, the substantial successes in preventing of eutrophication processes has failed to achieve. Moreover, as research has shown, wastewater treated in conventional biological technologies can accelerate the process of eutrophication, because it characterized by a high content of mineral forms of nitrogen and phosphorus, which are easily absorbed by aquatic vegetation. European and national requirements in terms of treated wastewater quality discharged into receivers concern the contents of total nitrogen and phosphorus, while the most available to algae are their dissolved inorganic forms. Knowledge about the content of bioavailable forms of nutrients in wastewater discharged into receiver allows to make rational decisions when choosing wastewater treatment technologies, as advanced technologies of deep nutrients removal are an extremely capital-intensive investments. In view of the above considerations the research was undertaken on the content of various forms of nitrogen and phosphorus in municipal wastewater discharged from wastewater treatment plant Jaworzno-Dab, the results of which are presented in this article.

PL

Rola ścieków komunalnych w rozwoju procesów eutrofizacji ze względu na dużą zawartość substancji biogennych będzie wzrastać wraz z rozwojem gospodarczym, a technologie ich oczyszczania nie zawsze zapewniają skuteczną ochronę wód przed eutrofizacją. Substancje eutrofizujące na drodze od miejsca ich powstawania do miejsca zrzutu do odbiornika ulegają znacznym transformacjom, których znajomość jest bardzo istotna do zrozumienia niektórych zagadnień teoretycznych oraz opracowania sposobów ochrony przed eutrofizacją. W ostatnich dziesięcioleciach w wielu państwach wprowadzono zaawansowane technologie oczyszczania ścieków w celu wzmożonego usuwania substancji biogennych. Jednak bez względu na to, że ładunki substancji eutrofizujących znacznie się zmniejszyły, nie udało się osiągnąć znacznych sukcesów w zapobieganiu procesom eutrofizacji. Co więcej, jak pokazały badania, ścieki oczyszczone w konwencjonalnych układach biologicznego oczyszczania przyspieszają procesy eutrofizacji, ponieważ zawierają duże ilości mineralnych form azotu i fosforu, łatwo przyswajalnych przez roślinność wodną. Wymagania europejskie i krajowe w zakresie jakości ścieków oczyszczonych wprowadzanych do odbiorników dotyczą zawartości ogólnego azotu i fosforu, natomiast najbardziej dostępną dla glonów formą tych pierwiastków są ich rozpuszczone nieorganiczne formy. Wiedza o zawartości przyswajalnych form związków biogennych w ściekach, odprowadzanych do wód powierzchniowych, pozwoli na podejmowanie racjonalnych decyzji przy wyborze technologii oczyszczania ścieków, ponieważ zaawansowane technologie głębokiego usuwania substancji biogennych stanowią wyjątkowo kapitałochłonne inwestycje. Mając na uwadze powyższe rozważania, podjęto badania nad strukturą zawartości różnych form azotu i fosforu w ściekach komunalnych odprowadzanych z oczyszczalni ścieków Jaworzno-Dąb, wyniki których przedstawiono w niniejszym artykule.

9

Zastosowanie symulacji komputerowej procesu osadu czynnego do minimalizowania potencjału eutrofizującego ścieków oczyszczonych

Kowalewski Z., Neverova-Dziopak E., Preisner M.

Ochrona Środowiska

|

2016

|

Vol. 38, nr 3

23--28

PL

Po 15 latach wdrażania Ramowej Dyrektywy Wodnej, której podstawowym celem było osiągniecie w 2015 r. dobrego stanu wszystkich wód w państwach unijnych, okazało się, że tylko 53% wód powierzchniowych w Europie osiągnęło ten cel, a nadmiar substancji biogennych występuje w około 30% wód w 17 państwach członkowskich, w tym także w Polsce. Taki stan powoduje dalszy rozwój eutrofizacji i związane z tym poważne komplikacje w zakresie wszystkich kategorii użytkowania wód. Fakty te wskazują na niekorzystny bilans poniesionych kosztów i uzyskanych korzyści w zakresie zapobiegania negatywnym skutkom eutrofizacji poprzez ograniczanie wprowadzania do wód powierzchniowych substancji biogennych z oczyszczalni ścieków, a także na brak osiągnięcia założonych efektów ekologicznych przy ogromnych nakładach inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Oznacza to, że nadal występują luki w zakresie ustalania warunków wprowadzenia ścieków do wód, które nie uwzględniają wiedzy na temat postaci substancji biogennych potęgujących proces eutrofizacji. W środowisku wodnym takimi formami biogenów są ich formy bioprzyswajalne (mineralne), bezpośrednio dostępne dla autotroficznych organizmów roślinnych. Wyniki przeprowadzonych badań symulacyjnych, nakierowanych na poszukiwanie prostszych i tańszych technologii biologicznego usuwania substancji biogennych i odprowadzanie do odbiornika ścieków oczyszczonych o niskim potencjale eutrofizującym, potwierdziły możliwość doboru skutecznych technologii usuwania substancji biogennych, które jednocześnie pozwolą na ograniczenie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych oczyszczania ścieków i bardziej skuteczną ochronę odbiorników przed eutrofizacją.

EN

15 years from starting the implementation of Water Framework Directive, primary objective of which was to achieve good status of all waters in the EU countries by 2015, only 53% of surface waters in Europe have reached the set goal, and excessive amounts of nutrients are observed in about 30% of water bodies in 17 member states, including Poland. Consequently, the eutrophication progresses causing serious complications with regard to all the water use categories. These facts indicate an unfavorable cost-benefit balance in terms of preventing adverse effects of eutrophication by reducing nutrient discharge from wastewater treatment plants and failure to achieve the set ecological goals despite huge capital expenditures and operating costs. This means that gaps in respect of determining the conditions of wastewater discharge into the receivers still exist, which prevent taking into account the knowledge on nutrient forms accelerating eutrophication. In the aquatic environment such forms of nutrients are their bioavailable mineral forms, immediately assimilable by autotrophic plant organisms. The results of computer simulations, aimed at identification of simpler and cheaper technologies of biological nutrient removal and discharge of an effluent of low eutrophication potential, confirmed feasibility of selecting effective nutrient removal technologies that would also limit the investment and operational costs of sludge wastewater treatment and provide more effective protection of receivers against eutrophication.

10

Wpływ technologii oczyszczania ścieków na ich potencjał eutrofizujący

Neverova-Dziopak E., Preisner M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/II

295--313

PL

Dane statystyczne na temat jakości wód powierzchniowych w okresie 2000-2015 zarówno w Polsce, jak i krajach Unii Europejskiej są alarmujące. Średnio mniej niż 50% jednolitych części wód w Europie i mniej niż 35% jednolitych części wód w Polsce osiągnęła nadrzędny cel Ramowej dyrektywy Wodnej – dobrego stanu wód. Bez względu na ogromne inwestycji w zakresie budowy i modernizacji oczyszczalni ścieków komunalnych stan wód pozostawia wiele do życzenia, a eutrofizacja pozostaje priorytetowym problemem we wszystkich krajach. Wspólną cechą, która charakteryzuje ostatnie zmiany w prawo-dawstwie różnych państw jest zaostrzenie wymagań dotyczących oczyszczonych ścieków komunalnych w związku z pogarszającym się stanem wód powierzchniowych. Te statystyki wskazują, że nadal istnieją duże luki w zakresie ustalania standardów jakości ścieków oczyszczonych i warunków ich wprowadzenia do środowiska, uzasadnionych ekologicznie i ekonomicznie w oparciu o wiedzę i znajomość mechanizmów procesów przebiegających w odbiornikach. W państwach unijnych graniczne wartości ustalone są przeważnie na stężenia azotu ogólnego i fosforu ogólnego, rzadko normowane na inne formy tych pierwiastków w ściekach oczyszczonych. Jednak najbardziej niebezpiecznymi formami substancji biogennych potęgujących proces eutrofizacji, są ich bioprzyswajalne, tj. mineralne formy i ich udział w ściekach oczyszczonych wprowadzanych do odbiornika. Celem niniejszego artykułu jest analiza wpływu technologii oczyszczania ścieków na strukturę zawartości różnych form azotu i fosforu w ściekach oczyszczonych w celu ustalenia ich potencjału eutrofizującego poprzez udział bioprzyswajalnych form substancji biogennych. Badaniom poddano ścieki oczyszczone w nowoczesnych oczyszczalniach „Viikinmaki” w Helsinkach (Finlandia) i „Kujawy” w Krakowie.

EN

The statistics on surface water quality in the period 2000-2015, in Poland and European Union are alarming. On average, less than 50% of water bodies in Europe and not less than 35% in Poland reached the primary aim of Water Framework Directive - good water status. Regard-less of the fact that huge investments in the construction and modernization of wastewater treatment plants water status has not improved enough and eutrophication remains a priority issue in all countries. A common feature that characterizes the recent changes in the legislation of different countries are tightening requirements for treated wastewater treatment due to deteriorating surface water quality. These statistics indicate that there are still large gaps in the setting of quality standards for effluent and the conditions of their discharge, environmentally and economically reasonable based on the knowledge and understanding the mechanisms of processes occurring in wastewater receivers. In EU countries limits are set mostly on the concentration of total nitrogen and total phosphorus. Rarely there are standardized other forms of these elements in the treated wastewater. However, the most dangerous form of nutrient intensifying the process of eutrophication, are their bioavailable mineral forms and their share in treated wastewater discharged into receiver. The aim of the study is to analyse the impact of wastewater treatment technology on the structure of the contents of different forms of nitrogen and phosphorus in treated wastewater in order to determine their eutrophication potential conditioned by the content of bioavailable forms of nutrients. The analysis concerned treated wastewater in modern wastewater treatment plants "Viikinmaki" in Helsinki (Finland) and "Kujawy" in Cracow.

11

Weryfikacja możliwości zastosowania wskaźnika ITS do oceny stanu troficznego Zbiornika Dobczyckiego

Neverova-Dziopak E., Droździk A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/II

281--294

PL

W ostatnich latach problem eutrofizacji stał się powszechny nie tylko w wodach stojących ale także w płynących. Budzi on spore zainteresowanie zwłaszcza gdy zaczyna dotyczyć wód przeznaczonych do zaopatrzenia ludzi w wodę do spożycia. Zbiornik Dobczycki o którym traktuje artykuł jest właśnie takim rezerwuarem. Tu ujmowana jest woda dla mieszkańców Krakowa. W literaturze spotyka się stwierdzenia, że wody zbiornika zawsze były podatne na eutrofizację ze względu na ładunki biogenów które są wnoszone do niego przez Rabę. Problem oceny stopnia eutrofizacji Zbiornika Dobczyckiego został więc podjęty nie tyle ze względów poznawczych, co utylitarnych. Wymagał rzetelnej i szczegółowej analizy danych pomiarowych pochodzących z monitoringu. Do oceny zjawiska eutrofizacji wykorzystano integralny wskaźnik troficzności ITS. Jest on jednym z coraz powszechniej stosowanych obecnie zagregowanych wskaźników. Dostrzeżono że graniczne wartości pojedynczych para-metrów niekoniecznie odzwierciedlają stan trofii i uprawniają do wnioskowania o zjawisku eutrofizacji. Zastosowanie wskaźnika ITS wiąże się z wykorzystaniem parametrów takich jak pH i nasycenie wody tlenem, które odzwierciedlają bilans gazowy w wodach, zmieniający się wraz ze zmianą bilansu procesów produkcji i rozkładu materii organicznej. Nie wymaga on więc szczegółowych oznaczeń monitoringowych, przez co może być wykorzystywany jako uniwersalny sposób oceny trofii. W artykule uzasadniono wybór wskaźnika ITS jako metody oceny trofii na podstawie analizy statystycznej danych monitoringu Zbiornika pochodzących z okresu wieloletniego. Uwiarygodniło to ocenę i pozwoliło dostrzec pewne prawidłowości procesu oraz jego dynamikę. Na jej podstawie możliwa jest prognoza prawdopodobnego scenariusza dalszego rozwoju zjawiska. Utrzymujący się w minionych 15 latach stan pograniczny zaawansowanej mezotrofii/eutrofii przy jednoczesnej dobrej jakości użytkowej wód pozwala na stwierdzenie stabilizacji stanu ekologicznego Zbiornika Dobczyckiego.

EN

In the last few years the problem of eutrophication has become serious not only in the stagnant waters but also in running waters. The eutrophication focuses the great attention especially when concerns the water used for municipal water supply. The Dobczycki Reservoir which is the subject of the article is such type of dam reservoir. The water intake for community of Cracow is located there. In the literature we can find many opinions that the water of Dobczycki Reservoir has always been vulnerable to eutrophication due to the loads of nutrients trans-porting by Raba. The problem of assessing the degree of Dobczycki Reservoir’s eutrophication was taken because of its utilitarian meaning, not only for cognitive reasons. It demands reliably and detail analysis of measurement data obtained from monitoring to assess the development of the process. The results of long-term period of observations used in analysis made the assessment reliable, allowed to spot some rules of the process and its dynamism. On the basis of analysis it is possible to forecast probable direction of development of the process. The assessment of trophic state was made using the Index of Trophical State ITS. It is one of the more widely using aggregated index. The practice showed that the methods based on threshold values of singular parameters of eutrophication do not reflect exactly the trophic state of water and often provide to not quite correct conclusions. The ITS is the index based on correlation of pH and oxygen content in water, the parameters indirectly expressing the gas balance in water changing together with the balance of production and decomposition of organic matter. This index not require a specific measurements and may be used as a universal method of assessing the trophic state of Dobczycki Reservoir, that was stated by the researches presented in this paper.

12

Przebieg symulacji komputerowej procesu oczyszczania ścieków komunalnych w reaktorze osadu czynnego

Kowalewski Z., Neverova-Dziopak E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/II

241--254

PL

Celem badań było ustalenie wpływu ilości i zakresu parametrów jakości ścieków surowych na wiarygodność wyników symulacji, co umożliwiłoby ustalenie optymalnej częstotliwości ich monitoringu, niezbędnego do pozyskiwania danych do modelowania w programach ASM. W artykule przedstawiono metodykę prowadzenia symulacji komputerowej procesu oczyszczania ścieków komunalnych w reaktorach biologicznych z osadem czynnym. Zaprezentowano sposób przygotowania i przetwarzania danych wejściowych do modelu oraz sposoby oceny i weryfikacji wyników symulacji za pomocą testów statystycznych. Modelowanie było wykonane w programie BioWin na przykładzie oczyszczalni ścieków komunalnych „Kujawy” w Krakowie. W oparciu o wstępne wyniki niniejszych badań można wnioskować, że w celu uzyskania wiarygodnych wyników symulacji pracy bioreaktora w modelu ASM niezbędne jest prowadzenie monitoringu podstawowych paramentów jakości ścieków online.

EN

The aim of the research, the results of which are presented in this paper, was to determine the influence of the number and scope of raw sewage quality parameters on the reliability of the simulation results, that would allow to determine the optimal frequency of monitoring required to obtain data for ASM simulation programs. The article presents the methodology of computer simulation of the process of municipal wastewater treatment in bioreactors with activated sludge. The method of data preparation and processing of its input into the model as well as the methods of assessment and verification of simulation results by means of statistical tests are presented The modeling was done in the BioWIN software on the example of sewage treatment plant "Kujawy" in Krakow. On the basis of preliminary results of the study it can be concluded that in order to obtain the reliable results of bioreactor simulation in ASM model it is necessary to conduct the online monitoring of the main wastewater quality parameters.

13

Znaczenie pojemności asymilacyjnej wód przejściowych i przy-brzeżnych w ocenie bezpieczeństwa ekologicznego akwenów morskich

Neverova-Dziopak E.

Ochrona Środowiska

|

2015

|

Vol. 37, nr 2

17--20

PL

Przedstawiono autorską koncepcję sposobu oceny pojemności asymilacyjnej ekosystemów wodnych, będących odbiornikami zanieczyszczeń antropogenicznych ze źródeł punktowych i rozproszonych. Może ona stanowić podstawę do ustalania maksymalnej wartości ładunku zanieczyszczeń, dopuszczalnej z uwagi na bezpieczeństwo ekologiczne wód. Obecne metody ustalania warunków wprowadzania zanieczyszczeń do wód powierzchniowych opierają się na granicznych wartościach zanieczyszczeń w ściekach, ustalanych z uwzględnieniem możliwości technologicznych. Takie podejście nie zapewnia bezpieczeństwa ekologicznego wód powierzchniowych, ponieważ nie uwzględnia mechanizmów ekologicznych funkcjonowania oddzielnych ekosystemów wodnych. Mając to na uwadze sformułowano definicję pojemności asymilacyjnej wód powierzchniowych, rozumianej jako ilość zanieczyszczeń, która może ulec akumulacji, transformacjom biochemicznym, a także zostać odprowadzona poza ekosystem bez zaburzenia jego funkcjonowania. Przedstawiono przykłady obliczeń pojemności asymilacyjnej wybranych akwenów Morza Bałtyckiego z uwagi na różne zanieczyszczenia antropogeniczne (metale śladowe, benzopiren, polichlorowane bifenyle oraz substancje biogenne). Analiza wyników obliczeń pozwoliła stwierdzić, że pojemność asymilacyjna różnych basenów Morza Bałtyckiego zależy od ich właściwości hydromorfologicznych i hydrobiologicznych i jest już wyczerpana z uwagi na ładunki związków miedzi i ołowiu oraz polichlorowanych bifenyli. Pozostaje natomiast jeszcze znacząca rezerwa ekologiczna w jego poszczególnych akwenach z uwagi na ładunki związków cynku, kadmu i rtęci oraz mineralnych substancji biogennych.

EN

The proprietary concept is presented of assimilative capacity assessment of aquatic ecosystems, which are pollution recipients from both point and diffuse sources. The assimilative capacity may serve as a basis for determining the maximum ecologically permissible pollutant loads. Existing methods of setting the conditions of pollutant discharge into surface water recipients are predominantly based on pollutant limit values in wastewater. These are established on the basis of technological capabilities. Such an approach, however, does not ensure the ecological safety of surface waters as it does not take into account the ecological functioning mechanisms of separate aquatic ecosystems. Considering the above, the assimilative capacity of surface waters was defined as the amount of pollution that might be accumulated, transformed in biochemical processes and discharged to the outside of the ecosystem without disturbing its ecological equilibrium. Examples of assimilative capacity calculations for selected marine areas of the Baltic Sea were presented in terms of various anthropogenic pollutants, e.g. trace metals, benzopyrene, polychlorinated biphenyls and nutrients. Analysis of calculation results revealed that assimilative capacity of the Baltic Sea in its various areas depended on local hydromorphological and hydrobiological properties and was getting exhausted due to the loads of copper and lead compounds as well as polychlorinated biphenyls. In contrast, there are still significant ecological reserves present in the individual areas of the Sea with respect to the loads of zinc, cadmium, mercury and mineral nutrients.

14

Analiza metod ustalania warunków wprowadzania ścieków komunalnych do odbiorników w wybranych krajach

Neverova-Dziopak E., Preisner M.

Ochrona Środowiska

|

2015

|

Vol. 37, nr 1

3--9

PL

Przedstawiono wyniki analizy porównawczej metod będących podstawą do ustalania warunków wprowadzania ścieków komunalnych do odbiorników oraz regulacji prawnych, dotyczących kryteriów ich oczyszczania w wybranych państwach. Szczególną uwagę zwrócono na wymagany stopnień usuwania związków biogennych ze ścieków. Analiza różnych podejść do problemu warunków odprowadzania ścieków do wód powierzchniowych w różnych państwach potwierdziła skomplikowany charakter zagadnień dotyczących normowania jakości wody oraz ustalania dopuszczalnych ładunków zanieczyszczeń wprowadzanych do środowiska. W artykule zdefiniowano założenia różnych podejść metodycznych w zakresie opracowania standardów jakości ścieków oczyszczonych. Przedstawiono sposób ustalania warunków wprowadzenia ścieków do odbiorników w niektórych krajach członkowskich Unii Europejskiej oraz w krajach będących wcześniej częścią byłego Związku Radzieckiego. Przeanalizowano wady i zalety stosowanych metod oraz współczesne tendencje w zakresie opracowywania kryteriów dotyczących oczyszczania ścieków komunalnych w różnych państwach. Analizowane zagadnienia zilustrowano przykładami wymogów prawnych dotyczących obowiązującego stopnia oczyszczania ścieków komunalnych w krajach unijnych oraz w krajach nienależących do UE.

EN

Results of comparative analysis of methods for determination of treated urban wastewater discharge conditions as well as of the legal regulations for the wastewater treatment in selected countries were presented. Particular attention was paid to required level of nutrient removal from the wastewater. Analysis of a variety of approaches to the conditions of wastewater discharge into surface waters across different countries confirmed the complexity of issues related to water quality rating as well as to permissible loads of pollutants introduced into the aquatic environment. The paper defined basic assumptions of existing methodological approaches related to development of treated effluent quality standard. The procedure for establishing conditions for wastewater discharge into recipients in some member states of the European Union and in former Soviet Union countries was introduced. Advantages and disadvantages of applied methodologies were analyzed together with modern trends in development of urban wastewater treatment criteria in different countries. The issues discussed were illustrated with examples of legal requirements concerning required level of municipal wastewater treatment in the EU and non-EU countries.

15

Analysis of eutrophication process in upland and lowland streams in Poland

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 2

429--436

EN

Transformations occurring in the aquatic environment as a result of anthropogenic discharge of nutrients lead to intensification of eutrophication processes and secondary pollution of surface waters. An effect of this phenomenon is the deterioration of physical, chemical and biological characteristics of water. The increasing intensity of eutrophication processes and the specificity of their course in various types of water bodies require the development of specific control methods and ways to protect aquatic ecosystems. In view of the fact that eutrophication is a process that is characterized by high dynamism and depends on many interacting factors such as: morphological, hydrological, hydrobiological, climatic and other conditions, the assessment of trophic status of water is a very complicated task. In particular, it concerns the rivers and streams, because the symptoms of this process and its course vary according to the type of the river. Traditionally eutrophication is assessed on the basis of the boundary values of indicators or indices developed by various authors mostly for stagnant waters or estuaries. Among the various ways of trophic status assessment it is definitely a strong lack of a reliable and simple assessment methods for running waters. The paper presents the results of research concerning the course of eutrophication and evaluation of trophic state in selected rivers and streams in the upland and lowland areas of Poland on the base of the author's methodology. The method used is fundamentally different from traditional approach and based on the definition of trophic status as the existing state of the biotic balance in waters. It is characterized by easy interpretation of results and low costs. Comparative analysis of different methods for assessing the trophic status of running waters is also presented. Long-term dynamics of trophic state changes in the investigated upland and lowland rivers is also described.

PL

Transformacje zachodzące w środowisku wodnym w wyniku antropogenicznego dostarczania związków biogennych prowadzą do intensyfikacji procesów eutrofizacji i wtórnego zanieczyszczenia wód powierzchniowych. Skutkami tego zjawiska jest pogorszenie ich właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych. Nasilającą się intensywność procesów eutrofizacji oraz specyfika ich przebiegu w wodach różnego typu wymagają opracowania specjalnych metod kontroli i sposobów ochrony ekosystemów wodnych. W związku z tym, że eutrofizacja jest procesem, który charakteryzuje się dużą dynamicznością i zależy od zespołu wielu współdziałających między sobą czynników morfologicznych, hydrologicznych, hydrobiologicznych, klimatycznych i innych, ocena stanu troficznego wód jest zadaniem bardzo skomplikowanym. Zwłaszcza dotyczy to rzek i strumieni, ponieważ objawy tego procesu i jego przebieg różnią się w zależności od typu rzeki. Tradycyjnie eutrofizację wód przyjęto oceniać na podstawie granicznych wartości zespołu wskaźników lub indeksów opracowanych przez różnych autorów przeważnie dla wód stojących lub estuariów. Wśród rozmaitych sposobów oceny stanu troficznego zdecydowanie brakuje wiarygodnych i prostych sposobów jego oceny w wodach płynących. W pracy przedstawiono wyniki badań nad przebiegiem procesu eutrofizacji i oceny statusu troficznego w wybranych ciekach na obszarach wyżynnych i nizinnych Polski na podstawie autorskiej metody. Zastosowana metoda zasadniczo różni się od metod tradycyjnych i opiera się na definicji stanu troficznego jako stanu istniejącego bilansu biotycznego w wodach. Charakteryzuje się ona łatwą interpretacją wyników oraz niskimi kosztami. Przedstawiono analizę porównawczą różnych metod oceny stanu troficznego wód rzecznych. Opisano wieloletnią dynamikę zmian stanu troficznego badanych rzek wyżynnych i nizinnych.

16

Wpływ modernizacji wybranej oczyszczalni ścieków na stan troficzny wód odbiornika

Neverova-Dziopak E., Cierlikowska P.

Ochrona Środowiska

|

2014

|

Vol. 36, nr 2

53--58

PL

Przeprowadzono analizę wpływu ścieków komunalnych odprowadzanych z oczyszczalni „Sitkówka” w Kielcach na jakość wód Bobrzy oraz kształtowanie jej stanu troficznego w czasie przed i po modernizacji oczyszczalni. Określono skuteczność działania oczyszczalni w 2006 r. (przed modernizacją) oraz w 2012 r. (po zakończeniu modernizacji) w zakresie podstawowych wskaźników zanieczyszczeń, ze szczególnym uwzględnieniem substancji biogennych. Stan troficzny wód Bobrzy w przekrojach powyżej i poniżej miejsca odprowadzania ścieków przed i po modernizacji oczyszczalni określono na podstawie wartości integralnego kryterium ITS (index of trophic state). Wyniki przeprowadzonych badań wykazały pozytywny wpływ modernizacji oczyszczalni ścieków na jakość wód odbiornika. Stwierdzono również zmniejszenie zagrożenia wód Bobrzy eutrofizacją występującą przed modernizacją oczyszczalni oraz poprawę stanu troficznego wód z eutroficznego na mezo-eutroficzny.

EN

An analysis of influence of urban wastewater from Sitkowka Wastewater Treatment Plant in Kielce on water quality and trophic state of the Bobrza river was performed in the period before and after the plant modernization. The wastewater treatment plant effectiveness analysis was determined in 2006 and 2012 (prior to modernization and after modernization, respectively) in terms of basic pollution indicators and with the main focus on biogenic matter. The trophic state of the river was assessed at cross-sections above and below the wastewater discharge point, before and after modernization, on the basis of an integral criterion, index of trophic state (ITS). The research results showed a positive effect of wastewater treatment plant modernization on the recipient water quality. Reduction of risk of eutrophication occurring before the modernization was demonstrated as well as the improvement from eutrophic to meso-eutrophic state.

17

Towards methodological problems of trophic state assessment of running waters

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2014

|

Vol. 21, nr 4

637--650

EN

Deep analysis of trophic state assessment methods has led to conclusion, that currently there is no universal methodology and existing methods are characterized by significant shortcomings. The approach proposed by the authors is different from generally used. Authors start from the assumption, that trophic state can be reflected by the state of biotic balance, which can be described by the values of Index of Trophic State. Researches were carried out in order to assess the trophic state of running waters and to estimate the limiting role of biogenic substances for eutrophication process development on the base of author's concept founded on above mentioned index.

PL

Szczegółowa analiza stosowanych w różnych krajach sposobów oceny stanu troficznego wód powierzchniowych pozwoliła wnioskować, że obecnie nie ma uniwersalnej metodologii, a stosowane metody posiadają różnorodne mankamenty i nie zawsze pozwalają uzyskać wiarygodne wyniki oceny. Analiza pokazała również, że zdecydowana większość metod oceny jest opracowana dla wód stojących i stref przybrzeżnych mórz. Zdecydowanie brakuje wiarygodnych i prostych sposobów oceny stanu troficznego wód płynących. W związku z tym, że eutrofizacja jest procesem, który charakteryzuje się dużą dynamicznością i zależy od zespołu wielu współdziałających między sobą czynników morfologicznych, hydrologicznych, hydrobiologicznych, klimatycznych i innych, ocena stanu troficznego wód, a zwłaszcza w rzekach i strumieniach, jest zadaniem bardzo skomplikowanym. Metoda oceny zaproponowana przez autorów artykułu zasadniczo różni się od metod tradycyjnych i opiera się na definicji stanu troficznego jako wyniku stanu bilansu biotycznego w wodach. Przedstawiono możliwość oceny statusu troficznego wód płynących na podstawie autorskiego wskaźnika ITS (Index of Trophic State) oraz wstępne wyniki badań nad kluczowymi czynnikami ograniczającymi proces eutrofizacji w rzekach różnego typu w oparciu o wskaźnik ITS.

18

Optymalizacja procedury oceny stanu troficznego wód przejściowych na przykładzie Zalewu Szczecińskiego

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/I

171--181

PL

Ze względu na wysokie obciążenie antropogeniczne obszarów morskich i jego prognozowany wzrost w przyszłości, aktualnym problemem jest systematyczna ocena ich aktualnego stanu troficznego, analiza roli rozmaitych czynników eutrofizacji i opracowanie na tej postawie modeli symulacyjnych możliwego rozwoju tego procesu. To wszystko stanowi podstawę opracowania strategii zapobiegania negatywnym skutkom eutrofizacji i ma wielkie znaczenie w zarządzaniu przybrzeżnymi ekosystemami. Celem przeprowadzonych badań był poszukiwanie szybkiego i taniego sposobu oceny stanu troficznego wód przejściowych i przybrzeżnych w celu optymalizacji prowadzenia monitoringu procesów eutrofizacji i gromadzenia danych służących podstawą do formułowania matematycznych modeli prognostycznych na przykładzie słonawych wód Zalewu Szczecińskiego. Analiza porównawcza możliwości zastosowania trzech liczbowych wskaźników troficzności – TSI, TRIX i ITS – pozwoliła potwierdzić wysoką wiarygodność każdego z nich do oceny intensywności procesu eutrofizacji w badanym akwenie i zaliczyć go do wód zeutrofizowanych. Wykonana kalkulacja kosztów oceny stanu troficznego dla pojedynczego punktu pomiarowo-kontrolnego na podstawie każdego z indeksów pozwoliła zaproponować zastosowanie wskaźnika ITS jako podstawę ekspresowego monitoringu procesu eutrofizacji ze względu na niskie koszty oceny, małą pracochłonność i łatwą interpretację wyników oceny. Zastosowanie tak taniej metody pozwoliłoby na poszerzenie sieci punktów pomiarowo-kontrolnych, zwiększenie częstotliwości pomiarów i dokonywania ocen oraz nadawałoby się do gromadzenie zasobów danych niezbędnych do formułowania modeli matematycznych.

EN

Rapid population growth, a high degree of urbanization and economic development in sea catchment areas led to a very significant anthropogenic pressure on marine ecosystems. The measures of prevention of escalation of these processes and the mechanisms of management of highly eutrophic coastal zones are not sufficiently developed, and it concerns especially the inland seas, which receive high loads of biogenic matter with rivers’ water. Due to high anthropogenic load on marine areas and its predicted increase in future, the following tasks seem to be very important: current assessment of water trophic state, analysis of the factors affecting the process of eutrophication and elaboration of simulation models for the prediction of its possible development. All this constitutes a basis for developing of the strategies to prevent the negative effects of eutrophication and is of great importance in the management of coastal ecosystems. The aim of the study was the search for a quick and low-cost method for brackish water trophic status assessing, which allows obtaining numerous statistical data series in order to optimize the monitoring of eutrophication process and formulation of predictive models. The research was based on the example of Szczecin Lagoon trophic status assessment realized on the base of comparison analyses of three different indexes used: TSI, TRIX and ITS. The degree of assessment similarity and comparison of unit costs of monitoring are presented.

19

New approach to trophic state assessment of running waters in Poland

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications

|

2013

|

Vol. 1, Iss. 1

15--21

EN

The problem of eutrophication has, since the 1970s, reached a global scale and become a problem of principal importance due to its negative consequences, which could result in the total loss of biospheric functions of aquatic ecosystems, and also their economic role. The increasing intensity of eutrophication processes and their specificity in various types of waters requires the development of special methods of control and protection of aquatic ecosystems. As a result of the high dynamism of eutrophication and its dependence on different factors (hydrological, hydrodynamic, hydrobiological, morphological, edaphic and climatic conditions), the assessment of trophic status in order to control and manage this process is very complicated. The evaluation of the consequences of anthropogenic eutrophication and the scale of its development can be provided only on the basis of systematic observation during a multi-annual period. Careful analysis of the state of knowledge on the issues related to eutrophication, especially the methods of trophic status assessment, have allowed us to conclude that at present there is no universal methodology for the assessment of the surface water trophic level, while the existing methods have various shortcomings, which reduce the reliability of the results and complicate the development of appropriate technical, organizational and legal protection measures. A critical analysis of trophic status assessment approaches for different categories of waters has also allowed us to state that there is no an appropriate method for the assessment of the trophic status of running waters, since almost all existing assessment methods are developed for lakes and coastal areas. This paper presents an original approach elaborated for the assessment of the trophic state of running waters based on the statistical analysis of long-term monitoring data and numerical criterion ITS, which allows for a simple and low-cost monitoring of eutrophication suitable for the solving of different application tasks in the field of surface water protection.

20

Dynamika rozwoju procesów eutrofizacji w rzekach województwa podkarpackiego

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 3

47--58

PL

Eutrofizacja stanowi powszechnie rozpowszechniony czynnik oddziaływania na ekosystemy wodne. Na niekorzystne konsekwencje eutrofizacji najbardziej narażone są słodkowodne jeziora i zbiorniki, lecz w ostatnich dziesięcioleciach na skutek intensywnej działalności gospodarczej zjawisko to coraz częściej występuje w wodach morskich oraz wodach płynących. W wyniku dużej dynamiczności tego procesu i jego zależności od całokształtu czynników, ocena stanu troficznego rzek jest znacznie bardziej skomplikowana, aniżeli wód stojących. Najlepiej poznaną jest prawidłowość przebiegu procesów eutrofizacji w wodach stojących – stawach i jeziorach oraz strefach przybrzeżnych mórz i oceanów. Zdecydowana większość metod oceny stanu troficznego jest opracowana również dla tych akwenów. Znacznie w mniejszym stopniu poznany jest przebieg procesów eutrofizacji ekosystemach wód płynących, których funkcjonowanie różni się od funkcjonowania ekosystemów wód stających ze względu na ich cechy charakterystyczne. Ważna rola rzek w gospodarce kraju oraz ich funkcje środowiskowe zmuszają do poszukiwania skutecznych sposobów ochrony przed eutrofizacją. Przedsięwzięcia ochronne powinny opierać się na wiarygodnej informacji o stanie faktycznym wód, uzyskanej za pomocą prostych i tanich wskaźników, nadających się również do celów aplikacyjnych. W referacie zostanie przedstawiony przegląd metod oceny stanu troficznego wód płynących stosowanych w różnych krajach oraz podstawy teoretyczne i możliwość praktycznego zastosowania opracowanej przez autorów metodologii oceny stanu troficznego oraz wyniki badań nad wieloletnią dynamiką rozwoju eutrofizacji w rzekach Województwa Podkarpackiego.

EN

Eutrophication is a widespread factor of the impact on aquatic ecosystems. The negative consequences of eutrophication are the most vulnerable in freshwater lakes and reservoirs, but in recent decades as a result intensive anthropogenic activity, this phenomenon occurs more often in marine ecosystems and running waters. As a result of high dynamism of eutrophication and its dependence on the entirety of the different factors the assessment of trophic status of the rivers of different types is much more complicated than in stagnant water. The regularity of eutrophication processes is best understood for stagnant waters – ponds, lakes and coastal areas of seas and oceans. The vast majority of trophic status assessment methods are also developed for these waters. Much less the eutrophication processes is understood for flowing water ecosystems which functioning is different from other water ecosystems due to their specific features. The important role of the rivers makes it necessary to search for effective ways of protection them against eutrophication. Protection measures should be based on reliable information about the actual state of water, obtained on the base of simple and cheap indicators, easy to interpret and suitable for solution of applied tasks. The paper presents an overview of trophic status assessment methods for running waters used in different countries, as well as theoretical basis and the possibility of practical application of theauthor’s methodology of trophic state assessment and the results of studies on long-term dynamics of eutrophication process in the rivers of different types in Subcarpathian Voivodeship.