Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Spatial Diversity Characterising Certain Chemical Substances in Sediments of Besko Reservoir

Piwińska D., Gruca-Rokosz R., Bartoszek L., Czarnota J.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 1

104--112

EN

The article reports the conducted analyses of certain chemical parameters characterising the sediments of Poland’s Besko Reservoir. Specifically, determinations concerned the pH value, percentage organic matter (OM), total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), carbonates (CO32-), total phosphorus (TP) and its fractions, as well as heavy metals (Fe, Al, Cr, Cu, Ni, Cd, Zn, Mn). The sediments have a slight alkaline reaction, with pH values correlating positively with the high content of carbonates. The sediments have low organic matter content, while organic carbon accounts for about 30% of OM. The values for the C:N ratio point to an allochthonous origin for organic matter. The analysis of phosphorus fractionation showed that inorganic phosphorus (IP) is predominant at every research station. The lowest percentage for a fraction was in turn obtained for NAIP. This testifies to a slight anthropogenic impact of the catchment area. The sediments can be classified as of the 2nd purity class (according to PIG), due to their highest concentration of chromium. According to Müller’s classification, the sediments can be classified as purity class 3 (i.e. with moderate contamination). The values noted for the EF coefficient confirm a very strong enrichment by chromium ions. In addition, chromium, copper, nickel and cadmium have a negative effect on aquatic organisms. The results show that the sediments can be used for example in building and maintaining hydraulic structures.

2

Diffusive Fluxes of CH4 and CO2 at the Sediment-Overlying Water Interface in Reservoir Ecosystems

Gruca-Rokosz R.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 5

158--164

EN

The work detailed here concerned the CH4 and CO2 fluxes at the sediment-overlying water interface in Maziarnia and Nielisz Reservoirs, SE Poland. The research in question was conducted in the period of 2009-2011, the samples of sediment and overlying water were collected at two stations located in the upper and lower parts of each reservoir. The concentrations of CO2 and CH4 in pore water and overlying water were measured with the headspace method, using a Pye Unicam gas chromatograph (PU-4410/19) equipped with a methane analyzer allowing low CO2 concentrations to be detected. Diffusive fluxes of the analyzed gases at the sediment-overlying water interface were calculated on the basis of Fick’s first law, and were found to range from -0.01 to 3.48 mmol×m-2×d-1 for CH4 and from -1.27 to 47.02 mmol×m-2×d-1 for CO2. Comparable fluxes elsewhere typify the reservoirs experiencing far-reaching eutrophication. No dependent relationships were found between the values calculated for fluxes and either season of the year or sediment characteristics.

3

A Preliminary Study Into the Possibility of δ13C Being Used as a Sensitive Indicator of the Trophic and Hydrobiological Status of Aquatic Ecosystems

Bartoszek L., Koszelnik P., Zamorska J., Gruca-Rokosz R., Zdeb M.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 6

191--198

EN

There is a need to search for additional indicators allowing for more accurate identification of both the trophic status of waters as well as its chemical and biological consequences. The work detailed in this paper involved a preliminary analysis pertaining to the possibility of using an isotopic index in association with the values for trophic and saprobic indicators in describing a dam reservoir experiencing a far-reaching eutrophication. The water samples for the physicochemical analysis were collected from three sites along the axis of the dam reservoir in Rzeszów three times during the spring and summer of 2013. The results sustained the classification of the Reservoir's waters as hypertrophic, irrespective of the particular zone sampled. While phytoplankton blooms characterised by reference to the numbers of organisms per unit volume of water were also similar throughout the Reservoir, diversification in terms of taxonomic composition was to be noted, given the occurrence of cyanobacteria among the dominant diatoms in the area close to the dam. This presence was accompanied by enrichment of the Reservoir's suspended organic matter with carbon of the heavier 13C isotope. On this basis, the δ13C isotopic index can be regarded as a potentially useful indicator allowing for more accurate identification of both the level and the nature of the ongoing trophic degradation in bodies of water.

4

Wastewater control system as an aspect of environmental assessment of industrial enterprise’s activity

Mitryasova O., Bogatel N., Koszelnik P., Gruca-Rokosz R.

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

|

2018

|

z. 65, nr 3

43--53

EN

In order to reduce the influence of wastewater from enterprises on the environment extreme relevance is gained by improvement of the monitoring system at each stage of technological process. A new tool is calculation of the polluting substances concentration is suggested to be entered into the monitoring system on the basis of determination of material balance of technological process of production that will allow prediction of qualitative and quantitative composition of sewage for the selected period. The system can be used in any enterprise, but the example with all calculations is given for the Mykolaiv Branch of "SUN InBev Ukraine" which became the object of research. The scope of the study covered the process of wastewater formation of the enterprise. Realization of tasks demanded the use of general scientific methods: analysis, synthesis, systematization and generalization in the course of studying of the corresponding literature on the research subject; modelling, formalization, comparison - at drawing up the calculation scheme of concentration of the polluting substances in sewage; supervision - during studying the technological scheme of production; and also methods of mathematical data processing in MS Excel.

5

Kryteria stężeniowe i indeksy troficzne w ocenie stanu troficznego wód na przykładzie zbiorników zaporowych Polski południowo-wschodniej

Bartoszek L., Gruca-Rokosz R., Koszelnik P.

Technologia Wody

|

2017

|

Nr 1 (51)

54--58

PL

W pracy dokonano oceny stanu troficznego wód siedmiu zbiorników zaporowych południowo-wschodniej Polski. Do oceny troficzności wykorzystano kryteria stężeniowe oparte na analizie stężeń fosforu ogólnego (Pog), azotu ogólnego (Nog) oraz chlorofilu a (Chl a). Obliczono również wskaźniki TSI oraz ITS. Trzy spośród analizowanych zbiorników (Rzeszów, Maziarnia i Nielisz) zaklasyfikowano do zbiorników hipertroficznych. Kolejne trzy (Ożanna, Kamionka i Cierpisz) charakteryzowały się poziomem troficzności na pograniczu eutrofii/hypertrofii. Zbiornikowi Besko przyporządkowano zaś najniższy poziom troficzności na pograniczu mezotrofii/eutrofii. Zaobserwowano, że kryteria oceny stanu troficznego wód oparte na analizie substratów procesu eutrofizacji (Pog, Nog) wskazywały na wyższy stan troficzny wód niż kryteria oparte na analizie produktu eutrofizacji w postaci Chl a. Wobec powyższego, uznano, że w przypadku zbiorników zaporowych, ze względu na ich przepływowy charakter i fakt, że spora ilość substancji biogennych może opuszczać zbiornik bez włączenia w łańcuch troficzny; stosowanie wskaźników bazujących na analizie stężenia chlorofilu a jest bardziej zasadne i daje wiarygodniejsze wyniki w ocenie stanu troficzności.

EN

The paper presents an assessment of the trophic status of waters of the seven reservoirs from SE Poland. To evaluate the trophy criteria based on an analysis of the concentration of total phosphorus (TP), total nitrogen (TN) and chlorophyll a (Chi a) were used. Moreover trophic state indexes TSI and ITS were calculated. Three of the analyzed reservoirs (Rzeszow, Maziarnia and Nielisz) were classified as hypertrophic, whereas another three (Ożanna, Kamionka and Cierpisz) were characterized as eutrophic or hypertrophic. The Besko reservoir had the lowest trophic status: mesotrophic eutrophic. It was observed that the criteria for the trophic Plains assessment based on the analysis of the substrates of eutrophication (TP, TN) indicated a higher trophic state than the criteria based on an analysis of the product of eutrophication (Chl a). Accordingly. it is considered that in the case of reservoirs a large amount of nutrients discharge the reservoir. the use of indexes based on concentration of chlorophyll a is more reasonable and gives more reliable results in the assessment of the trophic status.

6

Analiza skuteczności odmulania zbiorników wodnych Cierpisz i Kamionka jako efektywnej metody rekultywacji ekosystemów eutroficznych

Bartoszek L., Gruca-Rokosz R., Koszelnik P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

600--617

PL

Odmulanie zbiornika jest jego jednoczesnym pogłębieniem i polega na usunięciu z jego czaszy nagromadzonych przez lata osadów dennych. Jest to najczęściej stosowana metoda rekultywacji płytkich, silnie zdegradowanych zbiorników małej retencji. Obiektami badawczymi były dwa zbiorniki małej retencji utworzone na rzece Tuszymka Duża na Podkarpaciu. Zbiornik wodny w Cierpiszu (o pojemności 22 tyś m3) powstał w roku 1953 i był poddany odmulaniu w roku 1990, natomiast zbiornik wodny w Kamionce (o pojemności 105 tyś m3) powstał w roku 1957 i został zmodernizowany oraz odmulony w roku 2007. Badania prowadzono w dwóch sezonach wegetacyjnych lat 2013 i 2014. Próbki wody i osadów dennych pobrano czterokrotnie w 2013 roku oraz pięciokrotnie w 2014 roku z 2 stanowisk badawczych na zbiorniku Cierpisz i 3 stanowisk badawczych na zbiorniku Kamionka. Zarówno w zbiorniku Kamionka, jak i w zbiorniku Cierpisz pomimo zaawansowanej eutrofizacji wód osady denne były bardzo ubogie pod względem zawartości materii organicznej, fosforu i azotu. Również zanieczyszczenie osadów metalami ciężkimi było umiarkowane i za wyjątkiem kadmu, chromu i ołowiu nie przekraczało tła geochemicznego. Ogólnie niska zawartość fosforu i materii organicznej nie wskazuje na możliwość występowania zasilania wewnętrznego toni wodnej i wpływu osadów na postęp procesu eutrofizacji w obu zbiornikach. Ilość nagromadzonych substancji w osadach obu zbiorników była nieco zróżnicowana i nie było to powiązane z okresem odmulania, lecz z oddziaływaniem antropogenicznym zlewni i warunkami hydrologicznymi.

EN

Reservoir desludging is its simultaneous deepening and involves the removal of the accumulated over the years sediments from the bowl. It is the most commonly used method of recultivation of the shallow, strongly degraded small retention reservoirs. Two small retention reservoirs created on the river Tuszymka Duża (Sub-Carpathian region) were the research objects. The reservoir in Cierpisz (with a capacity of 22,000 m3) was formed in 1953 and was subjected to desludging in 1990, whereas the reservoir in Kamionka (with a capacity of 105,000 m3) was formed in 1957 and modernized and dredged in 2007. The research was conducted in two vegetation seasons the years 2013 and 2014. The samples of water and sediments were collected four times in 2013 and five in 2014 from 2 stations on the Cierpisz reservoir and 3 stations on the Kamionka reservoir. The sediments both of Kamionka and Cierpisz reservoirs despite the advanced eutrophication were very poor in terms of organic matter, phosphorus and nitrogen contents. Also, contamination of the sediments with heavy metals was moderate and except for cadmium, chromium and lead did not exceed the geochemical background. Generally, low content of phosphorus and organic matter does not indicate possibility of the occurrence of the internal supply of the water column and the sediment impact on the progress of eutrophication in both reservoirs. The amount of the accumulated substances in the sediments of the two reservoirs was slightly differentiated, and it was not related to the period of the desludging, but with the anthropogenic impact of the catchment and hydrological conditions.

7

Wskaźniki pochodzenia i kierunków przemian materii organicznej w osadach dennych zbiorników wodnych

Piwińska D., Gruca-Rokosz R.

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

|

2017

|

z. 64, nr 1

23--33

PL

W osadach dennych zbiorników wodnych gromadzi się materia organiczna pochodzenia autochtonicznego i allochtonicznego. Pochodzenie materii organicznej można opisać za pomocą wskaźników, do których należą: skład izotopowy węgla δ13C i azotu δ15N, iloraz C:N, biomarkery lipidowe oraz pigmenty roślinne. Izotopy węgla i azotu występują powszechnie w środowisku w dużych ilościach. Stężenia mierzonych izotopów można opisać za pomocą delty (δ), wyrażanej w promilach [‰]. Materia organiczna pochodzenia lądowego jest zubożona w izotop 13C w porównaniu do materii organicznej pochodzenia autochtonicznego. Wskaźnik δ13C ulega zmianie podczas sedymentacji, mineralizacji oraz transformacji materii organicznej w środowisku wodnym. Natomiast wartość δ15N zmienia się w zależności od przebiegu procesów denitryfikacji i odgazowania amoniaku. Materia organiczna jest również zróżnicowana pod względem stosunku C:N, gdzie dla autochtonicznej materii organicznej osiąga wartości mniejsze w porównaniu do materii pochodzenia allochtonicznego. Z kolei biomarkery lipidowe stanowią ważną grupę związków uznawanych za substancje wskaźnikowe, gdyż nie ulegają przeobrażeniom na przestrzeni lat. Stąd też wykorzystuje się je w badaniach ekologicznych i paleoekologicznych. Podobne właściwości wykazuje kolejna grupa biomarkerów, do której należą pigmenty roślinne. Dzielą się na trzy rodzaje: chlorofile, karotenoidy i fikobiliny. Analiza zawartości i składu materii organicznej w osadach dennych zbiorników wodnych za pomocą wskaźników jest skuteczną metodą pozwalającą na ocenę pochodzenia materii organicznej oraz produktywności biologicznej akwenów. Na podstawie wielkości rozkładu i stopnia zachowania wskaźników w osadach można wyznaczyć warunki środowiskowe panujące w zbiornikach wodnych w przeszłości. W artykule scharakteryzowano poszczególne wskaźniki pochodzenia materii organicznej i możliwości interpretacji w badaniach zbiorników wodnych.

EN

Autochthonous and allochthonous organic matter is accumulated in sediments of water reservoirs. Organic matter can be described as indicators, such as: isotopic signatures of δ13C and δ15N, C:N ratio, lipid biomarkers and plant pigments. A large amount of carbon and nitrogen isotopes widely occur in the environment. Concentrations of the measured isotopes can be described with δ delta, expressed in ‰. Allochthonous organic matter is depleted in 13C isotope in comparison to autochtchonous organic matter. δ15N value changes according to denitrification process and ammonia degasification. Organic matter is also diverse in terms of C:N ratio and for autochthonous organic matter achieves values less than for allochthonous organic matter. Lipid biomarkers form an important group of compounds which are considered as indicators, because they do not undergo any transformation over the years. Thus they are used in ecological and paleoecological research. Another group of biomarkers to which plant pigments belongs has similar properties. Plant pigments are divided into three types: chlorophylls, carotenoids and phycobilins. Organic matter content and composition analysis in sediments of water reservoirs with indicators is an effective method which allows to assess organic matter origin and biological productivity of water reservoirs. On the basis of decomposition level and degree of conservation of indicators in sediments we can determine environmental conditions in water reservoirs in the past. In this scientific paper, particular indicators of organic matter origin and possibilities of interpretation in water ecosystem research were characterized.

8

Assessment of Agricultural Use of the Bottom Sediments from Eutrophic Rzeszów Reservoir

Bartoszek L., Koszelnik P., Gruca-Rokosz R

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

396--409

PL

Zbiornik zaporowy Rzeszów na rzece Wisłok w południowo-wschodniej Polsce, został zbudowany w 1973 roku. W trakcie jego eksploatacji, niektóre strefy zbiornika zostały zamulone i zalądowione, przez co jego powierzchnia i głębokość istotnie się zmniejszyły. Pomimo kilkukrotnych rekultywacji, zbiornik jest nadal silnie zamulony i jego funkcje użytkowe są mocno ograniczone. Celem pracy jest analiza zanieczyszczeń i możliwość wykorzystania rolniczego urobku wydobytego ze zbiornika. W pracy dokonano analizy ilościowej zarówno substancji potencjalnie toksycznych jak i biogennych w próbkach osadów pobranych w ciągu ostatnich pięciu lat ze stanowisk zlokalizowanych wzdłuż osi zbiornika. Ponadto, zostało oszacowane pochodzenie materii organicznej zawartej w tych osadach. W tym celu wykorzystano analizy zawartości stabilnych izotopów N i C jak również stosunków elementarnych tych pierwiastków. Krzemionka była dominującym składnikiem osadu (około 67% suchej masy osadu), zaś materia organiczna (OM) stanowiła około 10% s.m.o. Stężenia związków biogennych: OWO, azotu ogólnego i fosforu ogólnego wynosiły średnio odpowiednio 2,31%, 0,21% i 0,031% s.m.o. Pochodzenie osadów dennych zbiornika Rzeszów jest mieszane. Niespodziewanie wysoki udział materii autochtonicznej może być wynikiem intensywnej eutrofizacji wód zbiornika. Zawartości WWA były stosunkowo niskie. Najwyższe zauważone stężenie wynosiło 0,164 ppm w przypadku benzo(k)fluorantenu. Zawartość benzo(a)pirenu była niższa od 0,14 ppm. Poziomy stężeń wybranych kongenerów PCB mieściły się w przedziale od 0,0006 do 0,003 ppm i były poniżej wartości normatywnych. Badane osady były umiarkowanie zanieczyszczone metalami ciężkimi (Cu, Cd, Cr, Zn, Ni, Pb). Średnie stężenia wszystkich metali przekraczały sporadycznie tło geochemiczne i poziom TEC, ale wartość PEC nie została przekroczona w żadnej z analizowanych próbek. Charakter badanych osadów wskazuje, że nie są one odpowiednie do stosowania w rolnictwie ze względu na zanieczyszczenie i brak żyzności. Jednak mogą one być wykorzystywane do rekultywacji gruntów nierolniczych. Istnieją metody umożliwiające usunięcie z wydobytego materiału z tych zanieczyszczeń, głównie metali ciężkich, ale z uwagi na znaczne ilości urobku proces może okazać się nieopłacalny.

9

Stan troficzny zbiornika zaporowego Rzeszów

Gruca-Rokosz R.

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

|

2013

|

z. 60, nr 3

279--291

PL

W związku z widoczną degradacją zbiornika zaporowego Rzeszów i wcześniejszymi doniesieniami o dużym obciążeniu go związkami biogennymi, w niniejszej pracy poddano ocenie jakość wód i stan troficzny tego zbiornika. Do badań wytypowano dwa stanowiska badawcze zlokalizowane w pobliŜu zapory oraz w pobliżu dopływu rzeki Wisłok. W celu identyfikacji stanu troficznego zastosowano metody oparte na pomiarach w wodach powierzchniowych średnich rocznych i maksymalnych stężeń takich wskaźników jak: fosfor ogólny, azot ogólny i chlorofil „a”. Obliczono również powszechnie stosowane wskaźniki troficzne: wskaźnik Carlsona TSI (Trophic State Index) oraz integralny wskaźnik ITS (Index of Trophical State). Przeprowadzona analiza stężeń ogólnych form pierwiastków biogennych oraz chlorofilu „a” wskazała na bardzo niekorzystną sytuację troficzną wód w zbiorniku zaporowym Rzeszów. Na podstawie średnich rocznych stężeń fosforu i azotu ogólnego wody na obydwu stanowiskach badawczych zakwalifikowano do wód hypertroficznych. Stężenia chlorofilu „a” wskazywały na hypertroficzny stan wód na stanowisku w przyzaporowej części zbiornika, natomiast w górnej jego części na stan eutroficzny a nawet mezotroficzny. Średnie wartości indeksu troficznego fosforowego (TSI TP) dla obu stanowisk badawczych wskazywały na hipertrofię, zaś średnie wartości indeksu troficznego chlorofilowego (TSI Chla) pozwoliły zakwalifikować badane wody do wód eutroficznych. Obliczone wartości wskaźnika ITS dla obu stanowisk wskazywały na eutroficzny stan wód. Porównując zastosowane kryteria oceny stanu troficznego można stwierdzić, że kryteria oparte na analizie stężeń sugerują wyższy stopień zeutrofizowania wód niż kryteria wskaźnikowe (TSI Chla i ITS).

EN

Due to visible degradation of the Rzeszów Reservoir and previous reports about heavy load of it with biogenic compounds, water quality and trophic state of this reservoir was assessed in this paper. Two research stations on the reservoir (located near the dam and near the inlet of Wisłok River) were chosen. For the trophic state identification, the methods based on measurements in the surface waters of the annual average and maximum concentrations of indicators such as total phosphorus, total nitrogen and chlorophyll "a" were used. Commonly used trophic indicators: Carlson index TSI (Trophic State Index) and integral index ITS (Index of Trophical State) were also calculated. The analysis of the concentrations of total forms of biogenic elements and chlorophyll "a" showed a very unfavorable trophic situation of the Rzeszow Reservoir water. Based on the average annual concentrations of the phosphorus and nitrogen, the water on the both research stations was classified into hypertrophic waters. The concentrations of chlorophyll "a" indicated hypertrophic state of water on station near dam, while in the upper part of the reservoir, eutrophic and even mesotrophic state. The average values of phosphorus trophic index (TSI TP) for both research stations indicated hypertrophy, whereas the average trophic chlorophyll index (TSI Chla) allowed to qualify the measured water to eutrophic water. Calculated values of ITS index for the two measured stations indicated eutrophic water state. Comparing the criteria used to assess the trophic status one can conclude that the criteria based on the analysis of concentrations suggest a much higher eutrophic level than criteria based on the indicators (TSI Chla and ITS).

10

Zbiorniki zaporowe jako źródło emisji gazów cieplarnianych

Gruca-Rokosz R.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2012

|

T. 15, nr 1

51-65

PL

Obserwowane w ostatnich latach globalne ocieplenie klimatu stymuluje badania dotyczące emisji gazów szklarniowych do atmosfery zarówno ze środowisk wodnych, jak i lądowych. Za główną przyczynę efektu cieplarnianego uważa się nadmierną emisję CO2 i CH4 . Nie ma wątpliwości, że oceany pełnią kluczową rolę w globalnej wymianie gazów, ale istnieją też mocne dowody, że wody śródlądowe (zwłaszcza zbiorniki zaporowe) mogą odgrywać nieproporcjonalną do swej wielkości rolę w globalnej dynamice gazów szklarniowych. Zachodzące w zbiornikach zaporowych procesy rozkładu materii organicznej są bowiem źródłem emisji dwóch głównych gazów szklarniowych: metanu i ditlenku węgla. Oszacowano, że ok. 7% gazów szklarniowych emitowanych ze źródeł antropogenicznych stanowią gazy węglowe emitowane ze zbiorników zaporowych. W pracy zebrano informacje dotyczące emisji węglowych gazów szklarniowych ze zbiorników zaporowych w różnych strefach klimatycznych. Opisano mechanizmy tworzenia, ścieżki transportu oraz główne przemiany tych gazów w ekosystemach słodkowodnych.

EN

In aspect of global warming, scientists conducting intensive research on greenhouse gas emissions into the atmosphere from both aquatic and terrestrial environments. Excessive emissions of CO2 and CH4 are considered as the main cause of the greenhouse effect. There is no doubt that the oceans play a key role in the global exchange of gases, but there are also strong evidences that inland waters (particularly reservoirs) may play a disproportionate to their size role in the global dynamic of greenhouse gases. During the impoundment dam reservoir a certain area of land covered with vegetation is flooded, and in existing reservoir, organic matter is produced in the process of primary production and delivered from the catchment. The collected organic material dies, shall be deposited in the bottom sediments, where it is decomposed by bacteria. Depending on the oxygen conditions, CO2 or CO2 and CH4 are the end product of decomposition. Because during transport of gases to the interface water - atmosphere they are transformed microbiologically, the amount of greenhouse gases released from the sediment is not equal to the size of the emitted into the atmosphere. It was estimated that approximately 7% of greenhouse gas carbon emissions from anthropogenic sources are the gases emitted from reservoirs. The most information in the literature on greenhouse gas emissions from reservoirs, concerns reservoirs which are located in tropical and boreal climatic zone. The few reports on the temperate zone. The results show that both CO2 and CH4 emissions from boreal reservoirs are small compared to the ones in the tropics. This is certainly due to the water temperature. Besides the huge difference of emissions in different climate zones also between reservoirs in the same climatic zone the differences in the greenhouse gas emissions can be significant. This indicates that there are other factors that significantly regulate greenhouse gas emissions from reservoirs into the atmosphere. These are: the content and type of organic matter deposited in the bottom sediments and the reservoir age. Hydroelectric reservoirs have long been considered as "clean" energy source. However, some scientists prove that hydropower is a significant contributor to greenhouse gas emissions and is not "climate-friendly". The results of calculations indicate that the impact of a modern gas plant on the warming is greater than high-emission boreal reservoir, but the tropical reservoir can have tens of times greater impact on the global warming than the gas plant. In this work the information about the carbon greenhouse gases emissions from reservoirs in different climatic zones is collected. The mechanisms of the formation, transport pathways and main transformation of these gases in freshwater ecosystems were described.

11

Studia nad pochodzeniem materii organicznej zdeponowanej w osadach dennych zalewu Maziarnia, na podstawie analizy elementarnej i izotopowej

Gruca-Rokosz R., Tomaszek J. A., Koszelnik P.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2012

|

Nr 6

257-259

PL

Celem pracy była analiza znaczenia zarówno naturalnych jak i antropogenicznych źródeł materii organicznej (OM) zawartej w osadach dennych zalewu Maziarnia. Obserwowane wartości wskaźników izotopowych i elementarnych sugerują mieszane pochodzenie OM ze źródeł allo- i autochtonicznych w całym zbiorniku. Wykorzystanie modelu mieszanych źródeł w oparciu o wskaźniki 5I5N i C:N wskazują na przewagę materii autochtonicznej (50-80%).

EN

The aim of this study was to investigate the importance of both natural and anthropogenic sources of organic matter (OM) in bottom sediments of the Maziarnia reservoir, Poland. Isotopic and elemental data, within the reservoir, was consistent with relatively efficient mixing of allo- and autochthonic matter. Calculations using the end-member mixing model based on 515N and C:N values shows advantage of autochthonous OM (50-80%).

12

Ocena stanu troficznego trzech nizinnych zbiorników zaporowych Polski

Gruca-Rokosz R., Koszelnik P., Tomaszek J. A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 26

196-205

PL

W pracy poddano ocenie stan troficzny trzech niestratyfikowanych, reolimnicznych zbiorników zaporowych zlokalizowanych na pierwszorzędowych dopływach Wisły, w rejonie Polski południowo-wschodniej: zbiornika Wilcza Wola na Łęgu, Chańcza na Czarnej Staszowskiej oraz Nielisz na Wieprzu. W badaniach wykorzystano dostępne w literaturze kryteria pozwalające ustalać stan troficzny na podstawie stężeń związków azotu, fosforu i chl a w wodach, oraz zintegrowane indeksy troficzności, gdzie stan wód wynika ze dostępności substratów oraz zawartości produktów fotosyntezy. Na tej podstawie zbiorniki Wilcza Wola i Nielisz zakwalifikowane zostały do grupy eutroficznych/hipertroficznych, zaś zbiornik Chańcza do mezotroficznych/eutroficznych. Stwierdzono także, że wykorzystane kryteria i indeksy są przydatne do tego typu analiz.

EN

The study assesses the trophic state of three unstratified, reolimnic reservoirs located on tributaries of the Vistula in the SE Poland: Wilcza Wola on the Łęg river, Chańcza on the Czarna Staszowska river and Nielisz on the Wieprz river. For the trophic state identification were used both the literature criteria based on the concentrations of nitrogen and phosphorus in the water, and integrated trophic state indexes (TSI). TSI shows the trophic state of water due to the availability of substrates and the content of the products of photosynthesis. On this basis, Wilcza Wola and Nielisz reservoirs were qualified for group of eutrophic /hypertrophic, while Chańcza reservoir to mesotrophic/eutrophic. It was also stated that the criteria and indices used are suitable for this type of analysis.

13

Noxiousness of odours and properties of wastewater sludge processing with biopreparation

Grabas M., Tomaszek J. A., Czerwieniec E., Zamorska J., Kukuła E., Masłoń A., Gruca-Rokosz R.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 3

17-25

EN

The aim of the study was to verify the effectiveness of decrease of odour production during sludge stabilization with selected groups of microorganisms in conditions similar to those occurring on sludge storage pads. The experiments were carried out on a laboratory scale; the biopreparation EM-bio was used. It was found that in anaerobic conditions, biopreparation modified biochemical processes in a small degree and decreases the redox potential. Clear decrease of odour noxiousness of the wastewater sludge for samples with biopreparation was not observed. In the continuation of these studies sludge processing at higher redox potentials should be investigated.

14

Methane emission from the Nielisz Reservoir

Gruca-Rokosz R., Czerwieniec E., Tomaszek J. A.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 3

101-109

EN

The results of measurements conducted in 2010 of methane emission from the surface of the Nielisz Reservoir on the River Wieprz have been presented. This is a lowland reservoir located in the forested areas of the South-Eastern Poland (The Central Roztocze). The content and isotopic composition of methane in the upper (1 cm) layer of the bottom sediment have also been examined. The methane flux ranged from 15.98 to 383.85 mmolźm-2źd -1, while concentrations of the gas in pore water ranged from 133.33 to 1265.45 žmolźdm-3, and the value of ? 13C-CH4 was within the range -8.05 and -56.22%o. The fractionation coefficients (?cCH4-CO2) between methane and ?CO2 equalled approximately 1.05. The results of investigations suggest that methane in the sediment of the Nielisz Reservoir is produced by acetate fermentation. Levels of emission of this gas to the atmosphere can be compared with the values reported for large tropical reservoirs.

15

Denitrification in the sediment of a eutrophic reservoir measured with the isotope pairing technique

Gruca-Rokosz R., Tomaszek J.A., Koszelnik P.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2009

|

Vol. 38, No.1

75-81

EN

Denitrification rates in the bottom sediment of the Rzeszów Reservoir (southeastern Poland) were measured using the isotope pairing technique. At the stations studied rates were reported in the range of about 26 to 610 ?mol N2 m-2 h-1, with the figures generally highest in summer. Simple and multiple regression analyses of relationships with selected abiotic factors gave rise to a model that revealed a statistically significant influence on rates of denitrification in the bottom sediment of the Rzeszów Reservoir due to concentrations of nitrate in overlying water, temperature, and the organic matter content in the sediment. The present study confirms that nitrate concentration in the overlying water is the main factor controlling sedimentary denitrification.

16

Competitiveness of dissimilatory nitrate reduction processes in bottom sediment of Rzeszów reservoir

Gruca-Rokosz R., Tomaszek J. A., Koszelnik P.

Environment Protection Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 2

5-13

EN

Seasonal variations in the rates of dissimilatory nitrate reduction processes were analysed in the bottom sediment of Rzeszów Reservoir using the isotope pairing technique (15N IPT). This method is based on enriching the overlying water with 15N-labelled NO3 - and observing how it has been transformed. Another aim was to determine the influence of chosen abiotic factors on the competitiveness of the processes examined. It was found that temperature, organic matter contents and the C/N ratio in the bottom sediment are statistically significant factors controlling the competitiveness of the transformations mentioned above.

PL

Szybkość dysymilacyjnych procesów redukcji azotanów badano w osadach dennych zbiornika zaporowego w Rzeszowie. Do badań wykorzystano metodę 15N IPT opartą na wprowadzeniu do układu stabilnego izotopu badanego pierwiastka (15N) i śledzeniu ścieżek jego przekształceń. Podjęto również próbę określenia wpływu wybranych czynników abiotycznych na konkurencyjność badanych procesów. Stwierdzono, że temperatura, zawartość materii organicznej oraz stosunek C/N w osadach dennych są parametrami wpływającymi w sposób statystycznie istotny na konkurencyjność tych przekształceń.

17

Stabilne izotopy : ważne narzędzie w inżynierii środowiska

Tomaszek J. A., Gruca-Rokosz R., Koszelnik P.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

593-595

18

Skład izotopowy jako wskaźnik pochodzenia azotanów w zbiorniku zaporowym Solina

Koszelnik P., Tomaszek J. A., Gruca-Rokosz R.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

494-496

19

Carbon and nitrogen and their elemental and isotopic ratios in the bottom sediment of the Solina-Myczkowce complex of reservoirs

Koszelnik P., Tomaszek J.A., Gruca-Rokosz R.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2008

|

Vol. 37, No.3

71-78

EN

The studies concerned the ecosystem of the Solina-Myczkowce cascade of reservoirs. While the elemental C:N ratio was higher in the Solina Reservoir branches and in the Myczkowce Reservoir (>10), the values for stations located near the Solina Dam were low (<10). Markedly, the lowest values for δ13C were noted in the Myczkowce Reservoir (-28.5‰), and these contrasted with the higher values found in the Solina Reservoir (ca. -27‰). δ15N varied from 2‰ in the upper Solina to above 3.5-4‰ downstream. While the data obtained indicate the autochthonous origin of sedimentary matter, primary production influences the properties of the bottom sediments in the lower part of the Solina reservoirs

20

The effect of abiotic factors on denitrification rates in sediment of Solina Reservoir, Poland

Gruca-Rokosz R., Tomaszek J. A.

Environment Protection Engineering

|

2007

|

Vol. 33, nr 2

131-140

EN

Seasonal variations in denitrification rates (Dtot) were determined in bottom sediments of the Solina Reservoir using the isotope pairing technique (15N IPT). Dtot rates ranged from about 3 to 163 163 µmol N2 m-2h-1 (at temperature ranging from 6 to 24°C). The denitrification activity at great depths was very weak because temperature there did not exceed 10°C. As a pronounced effect of temperature was observed at all shallow places in the reservoir, temperature may be an important factor controlling denitrification rate. However, a total denitrification rate (Dtot) is also dependent on by NO 3- and dissolved oxygen (DO) concentration in the overlying water, as well as on the availability of sedimentary organic matter. The use of the isotope pairing technique (15N IPT) provided an opportunity to distinguish the denitrification of NO3 diffusing from the overlying water (Dw) from the coupled nitrification- denitrification within sediment (Dn). It was possible to observe an influence of such factors as temperature, NO3- and DO concentration in the overlying water on the contribution of Dw and Dn to Dtot.

PL

Sezonowe zmiany szybkości denitryfikacji oznaczano w osadach dennych zbiornika zaporowego w Solinie. Do badań stosowano metodę l5N IPT (z zastosowaniem stabilnego izotopu azotu). Uzyskane szybkości denitryfikacji mieściły się w zakresie od około 3 do 163 µmol N2m(-2)h(-) (w zakresie temperatur od 6 do 24 °C). W głębokich miejscach aktywność denitryfikacyjna była mała, ale temperatura wody nadosadowej nie przekroczyła tam 10 °C. Te obserwacje sugerują, że temperatura jest jednym z głównych czynników limitujących aktywność denitryfikacyjną. Znaleziono również korelacje, które sugerują, że całkowita szybkość procesu denitryfikacji jest kontrolowana przez stężenie azotanów i tlenu rozpuszczonego w wodzie nadosadowej oraz zawartość materii organicznej w osadach. Zastosowanie do badań metody l5N IPT pozwoliło wyznaczyć nie tylko całkowitą szybkość denitryfikacji w osadach (Dtot), ale również szybkość denitryfikacji azotanów produkowanych w tlenowej warstwie osadów w procesie nitryfikacji (Dn) oraz azotanów dyfundujących do osadów z wody nadosadowej (Dw). Zaobserwowano, ze na wielkość udziału Dn i Dw w Dtot mają wpływ takie czynniki jak temperatura oraz stężenie azotanów i tlenu rozpuszczonego w wodzie.