Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Long-term water quality monitoring using Sentinel-2 data, Głuszyńskie Lake case study

Ciężkowski Wojciech, Frąk Magdalena, Kardel Ignacy, Kościelny Marcin, Chormański Jarosław

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2022

|

Vol. 31, No. 4

283--293

EN

This study shows the results of long-term inland water monitoring using Sentinel-2 data for Głuszyńskie Lake in the years 2015–2022. Four water quality parameters: biological oxygen demand (BOD), dissolved organic carbon (DOC), chlorophyll concentration (CHL) and electrical conductivity (EC) were calculated according to formulas found in the literature. The results were validated based on measurements conducted in 2021 and 2022, where for BOD, DOC and CHL high determination coefficients (0.77 and 0.79) were observed, and the EC determination coefficient was equal to 0.45. The results show that empirical formulas can be used for qualitative analyses of inland water quality, while for quantitative analyses more extensive field work needs to be performed.

2

Comparative studies of coagulation in a batch and continuous mode systems

Mołczan M., Wolska M., Szerzyna S., Żółtowska M., Wiśniewski J., Adamski W.

Archives of Environmental Protection

|

2018

|

Vol. 44, no. 3

99--105

EN

Coagulation studies were carried out simultaneously in a batch and continuous mode systems. Four coagulants of varied properties were used. Both test procedures contained the same process phases (rapid mixing, flocculation, sedimentation) and a corresponding coagulant dosage range (1.7–3.3 gAl/m3). In the batch mode test, the raw water composition was stable, while in the continuous mode test it was subject to changes resulting from natural variation in source water properties. The main process effectiveness measures were: color, absorbance at 254 nm, and dissolved organic carbon content. Studies in the batch mode system showed clear linear relationships between coagulant dosage and effectiveness of analyzed water contamination indicators values reduction. Tests in flow conditions confirmed the relationships found in the batch test, albeit with lesser agreement with a linear effectiveness – coagulant dosage model. Due to a comparison of coagulation results from both test systems, it was possible to determine the relationships between coagulation effectiveness obtained in continuous and batch mode systems. The linear relationships obtained show a dependence on current raw water properties and the type of coagulant used. However, in many cases, these relationships do not differ significantly as with respect to analyzed water quality indicators. The general rule is that the effectiveness observed in the continuous mode system is larger than that for the batch mode process, which is justified due to different process conditions. Determining the relationship between coagulation results obtained for different experimental procedures allows for predicting effects of changes in technical systems based on laboratory results.

PL

Prowadzono jednoczesne badania koagulacji w układzie porcjowym oraz przepływowym. Korzystano z czterech koagulantów o zróżnicowanych właściwościach (polimeryzacja, zasadowość, zawartość glinu, koszt zakupu). Obie procedury badawcze zawierały te same fazy procesu (szybkie mieszanie, flokulację, sedymentację) oraz analogiczny zakres dawek koagulantów (1,7-3,3 gAl/m3). W teście porcjowym skład wody surowej był ustalony natomiast w badaniu przepływowym podlegał zmianom wynikającym z naturalnej zmienności charakterystyki ujmowanej wody powierzchniowej. Głównymi wskaźnikami oceny skuteczności procesu były: barwa, absorbancja w 254 nm oraz zawartość rozpuszczonego węgla organicznego. Badania w układzie porcjowym pokazały wyraźne liniowe zależności wiążące dawkę koagulantu ze skutecznością zmniejszania wartości analizowanych wskaźników zanieczyszczenia wody. Badania w warunkach przepływowych potwierdziły prawidłowości odnotowane w układzie porcjowym, jednak przy mniejszej zgodności uzyskanych wyników z liniowym modelem zależności skuteczności procesu od dawki koagulantu. Dzięki zestawieniu wyników koagulacji w obu układach doświadczalnych możliwe było określenie związków skuteczności koagulacji osiąganych w układzie przepływowym i porcjowym. Uzyskane liniowe przebiegi wykazują zależność od aktualnej charakterystyki oczyszczanej wody oraz rodzaju stosowanego koagulantu. Natomiast w wielu wypadkach nie różnią się istotnie w odniesieniu do analizowanych wskaźników jakości wody. Za regułę uznać można większą skuteczność koagulacji obserwowaną w układzie przepływowym wobec układu porcjowego, co znajduje uzasadnienie w różnych warunkach prowadzenia procesu. Ustalanie związków pomiędzy wynikami koagulacji uzyskiwanymi w różnych procedurach badawczych, a w szczególności w układzie porcjowym oraz przepływowym, pozwala na przewidywanie skutków zmian wprowadzanych w układach technicznych w oparciu o efekty doświadczeń laboratoryjnych.

3

Usuwanie naturalnych związków organicznych z wody na makroporowatych polistyrenowych żywicach anionowymiennych

Urbanowska A., Kabsch-Korbutowicz M.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 3

55--60

EN

Removal of natural organic matter (NOM) from surface waters is a critical aspect of potable water treatment as NOM compounds are precursors of harmful disinfection by-products and as such should be removed from water intended for human consumption. Ion exchange on synthetic ion-exchange resins is one of the NOM removal methods as a substantial fraction of these compounds forms macroanions. Moreover, the uncharged fraction of organic compounds can be removed from water by physical adsorption on resin particles. The study was conducted to evaluate the impact of ion exchange conditions on the efficacy of NOM removal from water solutions. The physico-chemical properties of the water treated, the resin properties, its dose and the contact time between the resin and contaminants were taken into consideration. Two macroporous polystyrene ion exchange resins were used for testing in the batch mode: weakly alkaline A100 (Purolite) and strongly alkaline BD400FD (Suzhou Bojie Resin Technology). It was demonstrated that anion exchange resins could successfully remove NOM from water. It was observed that increase in the resin dosage and contact time between resin particles and water resulted in improved quality of treated water (color, UV absorbance, DOC), while increase in the pH resulted in a slight decrease of the process efficacy. In addition, the process efficacy was enhanced by the increase in temperature of the tested solutions.

PL

Usuwanie związków organicznych, naturalnie występujących w wodach powierzchniowych ujmowanych do celów komunalnych, jest krytycznym aspektem oczyszczania wody, ponieważ związki te są prekursorami szkodliwych ubocznych produktów dezynfekcji i z tego względu należy je usuwać z wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Jedną z metod usuwania związków organicznych z wody jest proces wymiany jonowej na syntetycznych żywicach jonowymiennych, ponieważ znaczna część tych związków ma charakter makroanionów. Dodatkowo, frakcja związków organicznych pozbawiona ładunku elektrycznego może zostać usunięta z wody w wyniku ich adsorpcji na jonitach. W przeprowadzonych badaniach dokonano oceny wpływu warunków prowadzenia procesu wymiany jonowej na skuteczność usuwania naturalnych związków organicznych z roztworów wodnych. Uwzględniono właściwości fizyczno-chemiczne oczyszczanej wody, właściwości stosowanej żywicy oraz jej dawkę i czas kontaktu zanieczyszczeń z żywicą. W testach przeprowadzonych w układzie porcjowym wykorzystano dwie makroporowate polistyrenowe żywice jonowymienne – słabo zasadową A100 (Purolite) oraz silnie zasadową BD400FD (Suzhou Bojie Resin Technology). Wykazano, że makroporowate żywice anionowymienne mogą z powodzeniem eliminować naturalne związki organiczne z wody. Wzrost dawki każdej z żywic oraz czasu kontaktu makrocząsteczek organicznych z żywicą skutkowały polepszeniem jakości oczyszczanej wody (barwa, absorbancja w UV, RWO), natomiast wzrost pH powodował nieznaczne zmniejszenie skuteczności procesu. Również wzrost temperatury badanych roztworów wodnych powodował poprawę skuteczności procesu wymiany jonowej.

4

Materia organiczna w wodach naturalnych - formy występowania i metody oznaczania

Pietrzyk A., Papciak D.

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

|

2016

|

z. 63, nr 2/I

241--252

PL

Ilość materii organicznej jest ważnym parametrem decydującym o stopniu zanieczyszczenia wód naturalnych. Jedynym dobrze zdefiniowanym wskaźnikiem określającym sumę wszystkich organicznych zanieczyszczeń jest ogólny węgiel organiczny (OWO). W artykule omówione zostały metody wykorzystywane do pomiaru OWO oraz formy występowania materii organicznej w różnych typach wód. Zawartość ogólnego węgla organicznego w wodach naturalnych jest zróżnicowana i zależy od następujących czynników: typu i wielkości badanego zbiornika wodnego, położenia geograficznego, temperatury, zasolenia, wartości pH, aktywności mikrobiologicznej oraz charakteru zlewni. Wzrost zawartości ogólnego węgla organicznego w wodach, które ujmowane są w celu zaopatrywania ludności w wodę przeznaczoną do picia wpływa na znaczne zwiększenie kosztów jej uzdatniania. Obecność substancji organicznych, a przede wszystkim substancji humusowych przyczynia się do pogorszenia właściwości organoleptycznych wody m.in. są one odpowiedzialne za występowanie specyficznego smaku i zapachu, a także za ponadnormatywną barwę.

EN

Concentration of organic matter is an important parameter for determining the degree of pollution of natural water. The only well-defined indicator that represents the sum of all organic contaminants is the total organic carbon (TOC). The article shows the methods used to measure TOC and the form of organic matter presence in different types of waters. The content of total organic carbon in natural waters is varied and depends on the following factors: the type and size of the test water tank, geographic location, temperature, salinity, pH, microbiological activity and land cover. The increase of total organic carbon in drinking water considerably increases the cost of its treatment. The presence of organic matter in particular humic substances contributes to the deterioration of the organoleptic properties of water, among others, they are responsible for the occurrence of a specific taste and aroma and for the enhanced color.

5

Ubożenie gleby torfowo-murszowej w składniki zasadowe czynnikiem intensyfikującym rozpraszanie rozpuszczonego węgla organicznego (RWO) do zasobów wodnych

Jaszczyński J.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2015

|

T. 15, z. 2

47--63

PL

W pracy przedstawiono zmiany stężenia rozpuszczonego węgla organicznego (RWO) w płytkiej wodzie gruntowej zmeliorowanego torfowiska niskiego (z glebą torfowo-murszową MtIIcb), na tle zmian pH gleby oraz zawartości w niej składników zasadowych i ich stężenia w wodzie obecnej w obrębie warstwy organicznej gleby zagospodarowanej jako łąka kośna. Badania prowadzono w latach 2000–2012 na torfowisku Kuwasy, położonym między Jeziorem Rajgrodzkim a północno-zachodnimi obrzeżami środkowego basenu Biebrzy. W badanym okresie wykazano znaczące zmniejszenie się wartości pH wierzchnich (0–40 cm) warstw gleby torfowo-murszowej oraz znaczące zwiększenie stężenia RWO w wodzie gruntowej pobieranej w obrębie całego profilu złoża organicznego. Potwierdzono wpływ zmniejszającej się zawartości Ca, Mg i K w ośrodku glebowym na zwiększenie stężenia RWO w wodzie gruntowej. Zauważono również dużą rolę sodu i żelaza w tworzeniu kompleksów mineralno-organicznych o zwiększonej rozpuszczalności. Jednoznaczną tendencję do wzrostu stężenia RWO w badanym okresie zaobserwowano także w wodzie rowu melioracyjnego, sąsiadującego z badaną kwaterą i odprowadzającego wodę z torfowiska.

EN

Changes in dissolved organic carbon (DOC) concentration in shallow ground water at drained fen (with peat-muck soil in the second degree of mucking process) were compared with changes of soil pH and alkaline components and with their concentration in water from organic layer (peat deposit) of soil overgrown by a mown meadow. The study was carried in 2000–2012 in Kuwasy peatland, localized between Lake Rajgrodzkie and north-western border of the middle basin of the Biebrza River. A significant decrease of pH in surface (0–40 cm) layers of peat-muck soil and increasing DOC concentration in groundwater collected from the whole vertical profile of organic deposit were found in the study period. The effect of decreasing Ca, Mg and K content in soil on the increase of DOC concentration in groundwater was confirmed. A significant role of sodium and iron was noted in the formation of mineral-organic complexes of increased solubility. The unambiguous tendency of increasing DOC concentration was also observed in water from draining ditch that neighboured the study meadow and drained off water from the fen.

6

The relationship between dissolved organic carbon and hydro-climatic factors in peat-muck soil

Jaszczyński J.

Journal of Water and Land Development

|

2015

|

no. 24

27--33

EN

The object of this study was the concentration of dissolved organic carbon (DOC) in soil solution related to groundwater table, soil temperature, moisture, redox potential and intensive storm rain and their changes during ten years (2001–2010). The studies were localized in drained and agriculturally used Kuwasy Mire situated in the middle basin of the Biebrza River, north-eastern Poland. The study site was situated on a low peat soil managed as intensively used grassland. The soil was recognized as peat-muck in the second stage of the mucking process. DOC concentration was determined by means of the flow colorimetric method using the Skalar equipment. Mean in the whole study period DOC concentration in soil solution was 72 mg·dm–3. A significant positive correlation was observed between DOC concentration and soil temperature at 30 cm depth. The highest DOC concentrations were observed from July to October accompanied by the lowest ground water level. The DOC concentration in soil solution showed also a significant correlation with soil redox potential at 20 cm depth – a border between muck and peat layers. This layer is potentially most active with respect to biochemical transformation. There was no relationship between DOC concentration and soil moisture. However, the influence of torrential rains on the intensity of DOC removal was demonstrated in this study.

PL

Przedmiotem badań było stężenie rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO) w roztworze glebowym na tle poziomu wody gruntowej, temperatury i wilgotności gleby, jej potencjału elektrycznego oraz intensywnych opadów deszczu. Badania zlokalizowano na terenie zmeliorowanego i rolniczo użytkowanego Torfowiska Kuwasy, usytuowanego w środkowym basenie Biebrzy, w północno-wschodniej Polsce. Stanowisko badawcze zlokalizowano na glebie wytworzonej z torfów niskich (MtIIcb) użytkowanej jako intensywna łąka kośna. Stężenie RWO określono za pomocą kolorymetru przepływowego Skalar. Badania prowadzono w latach 2001–2010. Średnie z całego okresu badawczego stężenie RWO w roztworze glebowym wyniosło 72 mg C·dm–3. Zaobserwowano istotną dodatnią korelację między stężeniem badanego składnika i temperaturą gleby na głębokości 30 cm. Największe stężenie RWO występowało od lipca do października, kiedy to notowano również najniższy poziom zwierciadła wody gruntowej. Stężenie RWO wykazywało również istotną zależność od potencjału elektrycznego gleby notowanego na głębokości 20 cm, gdzie występowała warstwa przejściowa torfu murszejącego, charakteryzująca się potencjalnie największą intensywnością przemian biochemicznych. Nie wykazano natomiast zależności między stężeniem RWO a wilgotnością górnych partii badanej gleby. Stwierdzono również istotne nasilenie przemieszczania się RWO z kompleksu glebowego do roztworu na skutek obfitych opadów deszczu.

7

Wpływ stopnia zmurszenia gleb torfowych na wzbogacanie wody gruntowej w związki azotu, fosforu i RWO

Jaszczyński J., Urbaniak M., Nawalany P.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2013

|

T. 13, z. 3

63--77

PL

W pracy opisano aspekty ilościowej i czasowej zmienności uwalniania do wody gruntowej związków azotu, fosforu i RWO z gleb torfowo-murszowych o różnym stopniu odwodnienia, warunkującego odmienną intensywność napowietrzenia górnych partii gleby i przemian ich materiału organicznego. Prace prowadzono na zmeliorowanych torfowiskach w północno-zachodniej części środkowego basenu Biebrzy, charakteryzujących się glebami powstałymi z torfów niskich. Badania zlokalizowano na glebach torfowo-murszowych o różnym stopniu zmurszenia (MtI, MtII i MtIII), zagospodarowanych jako ekstensywne łąki kośne, nienawożone. Zauważono, że im większym stopniem zmurszenia charakteryzowała się gleba torfowa, tym większe było średnie z całego okresu badawczego stężenie NO3– i RWO w wodzie gruntowej. Stężenie NO3– w wodzie gruntowej wzrastało w okresie zimowym. Najsilniej zjawisko to zaznaczało się w profilu gleby MtIII. Zanotowano brak zróżnicowania średniego stężenia NH4+ w zależności od stopnia zmurszenia gleby. We wszystkich glebach obserwowano jednak, że największe stężenie tego składnika występowało w okresach największego obniżenia lustra wody gruntowej. Najsilniejsze wzbogacanie wody gruntowej w PO4–3 stwierdzono w glebie o drugim stopniu zmurszenia, co mogło wynikać z tworzenia się łatwo rozpuszczalnych fosforanów amonu. Niezależnie od stopnia zmurszenia gleby torfowej, stężenie RWO w wodzie gruntowej było największe od czerwca do września, pokrywając się z występowaniem najniższego poziomu wody gruntowej i najwyższą temperaturą wody. W roku, w którym obserwowano wyższy od przeciętnego średni poziom wody gruntowej, stężenie RWO w wodzie gruntowej z gleby MtII i MtIII było znacząco większe w porównaniu z latami suchymi, podczas gdy w przypadku gleby MtI stwierdzono sytuację odwrotną.

EN

Quantitative and temporal changes in the release of nitrogen, phosphorus and DOC from peatmuck soils to ground water are described in the paper. Studied soils differed in the extent of drainage which resulted in the different intensity of aeration of upper soil layers and different transformation of their organic material. The studies were carried out in drained fens in north-west part of the Middle basin of the Biebrza River, Poland. Study sites were localized on peat-muck soils with different degree of peat decomposition (MtI, MtII and MtIII – according to Polish classification). These sites were used as extensively mown meadows, without fertilisation. Mean concentrations of NO3– and DOC in ground water were the higher the more decomposed was peat soil. Nitrate concentrations in ground water increased in the winter time. This effect was most clearly visible in MtIII soil. Mean NH4+ concentration wasn’t significantly differentiated by the degree of soil decomposition. The greatest enrichment of water by this ion was observed in periods of the lowest ground water table. The greatest enrichment of ground water with phosphates was found in MtII soil. This could result from the formation of soluble ammonium phosphates. Irrespective of decomposition processes, DOC concentrations in ground water were highest from June to September in association with the lowest ground water table and the highest water temperature. In the year of ground water table higher than average, DOC concentration in ground water from MtII and MtIII soil was significantly higher compared with dry years while in sites on MtI soil the inverse situation was observed.

8

A novel method to locate the voltage sag source: a case study in the Brazilian power network (Mato Grosso)

Moradi M. H., Mohammadi Y., Tayyebi M. H.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 3b

112-115

EN

This article presents a novel method to locate the voltage sag source based on directional overcurrent (DOC) relay information. In this method the source of voltage sag is located by using the variation of magnitude of measured current positive-sequence component during sag and presag conditions and the sign of its phase-angle jump. The performance of the proposed method is compared with distance relay (DR) and phase change in sequence current (PCSC) methods by using PSCAD/EMTDC on a simulated case study. The results show the good and unique performance of the novel method in cases where only currents are recorded.

PL

W artykule zaprezentowano nową metodę lokalizacji źródła zapadu napięcia bazującej na informacji o kierunkowym przeciążeniu prądowym. Źródło zapadu napięcia jest lokalizowane na podstawie pomiaru amplitudy i fazy prądu w czasie zapadu i przed zapadem. Porównano metodę z z dotychczas stosowanymi metodami DR i PCSC.

9

Ocena zawartości rozpuszczalnych form potasu i RWO w warstwie gleby stanowiącej podłoże długoletniego składowania obornika

Burzyńska I., Pietrzak S.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2010

|

T. 10, z. 4

23-32

PL

Celem pracy jest ocena zawartości rozpuszczalnych form potasu i RWO w warstwie gleby, stanowiącej podłoże wieloletniego składowania obornika. Badania prowadzono w miejscu, na którym bezpośrednio na gruncie przez ponad 20 lat przechowywano obornik bydlęcy. Do badań pobrano próbki gleby z 10-centymetrowych warstw profilu do głębokości 90 cm z 10 punktów, zlokalizowanych w miejscu wieloletniego składowania obornika oraz w pobliżu niego. Stwierdzono, że gleba pobrana z miejsca składowania obornika zawierała przeciętnie 803,6 mg·dm-³ łatwo rozpuszczalnego potasu oraz 106,3 mg·dm-³ RWO. W stosunku do zawartości tych składników w profilu glebowym ich zawartość w punktach kontrolnych oddalonych o kilkanaście metrów od składowiska była kilkakrotnie mniejsza. Uzyskano istotne dodatnie wartości współczynników korelacji liniowych Pearsona i nieliniowych Spearmana między zawartością w glebie potasu a RWO oraz pH, mierzonym w 1 mol·dm-³ KCl. Na podstawie badań wykazano, że długotrwałe przechowywanie obornika bezpośrednio na gruncie przyczynia się do wymywania łatwo rozpuszczalnych form składników mineralnych w głąb profilu glebowego, stanowiąc tym samym zagrożenie jakości wód gruntowych.

EN

The aim of this work was to evaluate the content of soluble forms of potassium and DOC in the soil layer from under long standing manure stockyard. Analyses were made in a place where manure was stored directly on the ground for over 20 years. Soil samples were taken from soil layers from 0 to 90 cm depth in 10 points situated in manure storage and nearby. The soil contained on average 803.6 mg·dm-³ of soluble potassium and 106.3 mg·dm-³ DOC. These values were by 46.1 and 2.7 times higher, respectively, than those in soil profile from control points situated a dozen or so meters apart. Significant positive values of linear Pearson correlation coefficients and non-linear Spearman correlation coefficients were found between the content of potassium and DOC and pH measured in 1 mol·dm-³ KCl. It was shown that long-lasting manure storage directly on the ground contributed to leaching of easily soluble forms of nutrients far inside the soil profile which consequently posed a threat for the quality of ground waters.

10

The effect of hydrological drought on chemical quality of water and dissolved organic carbon concentrations in lowland rivers

Zieliński P., Górniak A., Piekarski M.

Polish Journal of Ecology

|

2009

|

Vol. 57, nr 2

217-227

EN

The effects of drought on river water quality and dissolved organic carbon (DOC) fluctuations were studied in 22 lowland rivers in north-east Poland with different size (from 3.3 km to 77.2 km), and discharge (mostly in range 1-8 m[^3] s[^-1]). The extensive agriculture, housing and plantation forestry (afforestation from 7% to 97%) dominate in the landuse in catchments. All investigated rivers were characterized by similar hydrological regime and relatively high natural level of organic matter in waters (10 mg DOC dm[^-3]). The autumn 2000 drought in Poland was one of the most severe in many years when the monthly sum of precipitation in October made only 6% of average long-term norm for the region. Significant differences in concentrations of investigated chemical parameters were noted between results from wet (1996-1998) and dry (2000) autumn periods. Concentrations of ions derived from non-point sources increased in many locations, which was confirmed by increases in Ca, and HCO3 concentrations. Average dissolved organic carbon concentrations, and water colour were two times higher in the wetter autumn than in dry period. The hydrological drought in autumn 2000 caused significant decrease in the range of DOC concentrations (about 30%). The largest difference in DOC concentrations between the wet autumn period and extremely dry one were recorded in the rivers flowing through dense forests. Our results indicate that dissolved organic carbon in most natural catchments decreased as a result of the lack of dilution. Some more natural north-east Polish rivers gradually lost contact with their catchments, and ecotone zones did not play an important role in supplying organic matter to rivers during droughts. Most of river and catchment morphological parameters became less important in shaping the amounts of DOC in rivers. The current study indicates that small and medium rivers were not resistant in hydrochemical terms to flow decreases what has environmental consequences for transport of nutrients, organic matter and finally on sediments, flora and fauna habitats.

11

Dissolved organic carbon concentrations in drainage waters and soils from agricultural ecosystems

Skowron P., Skowrońska M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 1-2

61-69

EN

The two-year field and laboratory experiments were carried out to investigate the influence of soil management, land use climate conditions and soil properties on dissolved organic carbon (DOC) concentrations in drainage waters and soils. In the field experiment drainage waters were sampled from 12 drainage watersheds (in four research areas characterized by different soil properties each with three research sites - drainage watersheds were chosen each located in area differing in terms of land use and management practices). In the laboratory study pH values (3.5-7.5) typical for Polish soils were simulated in the soils sampled from the four research areas and DOC concentration was determined. It was found that DOC concentration may increase as the result of FYM an NPK fertilizer application, temperature rise and rainfall (during summer), as well as being depended on the soil properties (percentage of particles with a diameter below 0.02 mm, content of phosphorus and pH value). However the influence of individual factors on DOC concentration might be difficult to predict under field conditions due to their overlapping.

PL

Celem przeprowadzonego dwuletniego doświadczenia polowego i laboratoryjnego było zbadanie wpływu użytkowania gleby, użytkowania gruntów, warunków klimatycznych i właściwości gleb na zawartość rozpuszczalnego węgla organicznego (DOC) w wodach drenarskich i glebach. W doświadczeniu polowym pobierano wody drenarskie z 12 działów drenarskich (w każdym z czterech obszarów badawczych, charakteryzujących się zróżnicowanymi właściwościami glebowymi, wytypowano po trzy obiekty badawcze - działy drenarskie, zlokalizowane na zróżnicowanych pod względem użytkowaniu gruntów i zabiegów agrotechnicznych terenach). W doświadczeniu laboratoryjnym w glebach pobranych z czterech obszarów badawczych symulowano wartości pH typowe dla polskich gleb i oznaczano zawartość DOC. Stwierdzono, że zawartość DOC może się zwiększać w wyniku stosowania obornika i nawozów NPK, wzrostu temperatury i opadów (podczas lata), jak również jest uzależniona od właściwości gleby (udziału frakcji o średnicy 0,02 mm, zawartości fosforu oraz pH). Jednak w warunkach polowych wpływ poszczególnych czynników na zawartość DOC może być trudny do przewidzenia z uwagi na ich nakładanie się.

12

Qualitative and quantitative characteristics of organic matter in the water of a small reservoir

Parszuto K., Tandyrak R, Galik J.

Archives of Environmental Protection

|

2009

|

Vol. 35, no. 3

59-71

EN

The aim of this study was to determine the qualitative and quantitative characteristics of organic matter in water of a small reservoir Modrzewiowy Pond using a SUVA indicator, paniculate organic carbon (POC) and dissolved organic carbon (DOC). The concentrations of total organic carbon (TOC) and DOC were determined using a Shimadzu TOC-5000 analyzer. The POC value was obtained from the difference of TOC and DOC. High average TOC concentration (32.20 mg Cdm^-3), resulting mainly from high POC (21.03 mg Cdm^-3) in TOC, maximum SUVA parameter (30.87 dm^3cm^-1(g C)^-1) and chlorophyll concentrations (75.60 mgm^-3) and pheophytin (94.39 mg-m^-3), was observed in the over sediments waters of the pond. The high value of the SUVA indicator in the water of Modrzewiowy Pond, prove high-molecular organic compounds resistant to biodegrada-tion in the DOC pool. The examinations showed a significant influence of the primary and secondary production on the quality and the amount of organic matter in the examined reservoir.

PL

Celem badań była jakościowa i ilościowa charakterystyka materii organicznej w wodzie małego zbiornika, Modrzewiowego Stawu, za pomocą wskaźnika SUVA oraz form cząsteczkowego (POC) i rozpuszczonego węgla organicznego (DOC). Stężenie całkowitego węgla organicznego (TOC) i DOC ustalono za pomocą analizatora Shimadzu TOC-5000. Frakcję POC otrzymano z różnicy między TOC i DOC. W wodzie naddennej zbiornika zaobserwowano wysoką średnią koncentrację TOC (32,20 mg C-dm^-3), wynikającą głównie z dużego udziału POC (21,03 mg C-dm^-3) w TOC, wysokie wartości parametru SUVA (30,87 dm^3cm^-1(g C)^-1) oraz stężenia chlorofilu a (75,60 mg-m^-3) i feofityny a (94,39 mgm^-3). Wysokie wartości wskaźnika SUVA świadczyły o dużym udziale trudno rozkładalnych związków w puli DOC. Wykazano istotny wpływ produkcji pierwotnej oraz wtórnej na jakość i ilość materii organicznej w badanym zbiorniku.

13

Zakres zmienności absorbancji właściwej w nadfiolecie (SUVA) w teście kinetycznym oczyszczania wody w procesie magnetycznej wymiany anionowej

Mołczan M.

Ochrona Środowiska

|

2008

|

Vol. 30, nr 2

49-55

PL

Oczyszczanie wody w procesie magnetycznej wymiany anionowej prowadzi do zmniejszenia zawartości substancji organicznych, czemu towarzyszy również zmniejszenie wartości SUVA (Specific UV Absorbance). W podstawowym badaniu procesu, jakim jest test kinetyczny, wraz z rosnącym czasem kontaktu żywicy anionowymiennej z oczyszczaną wodą maleje zarówno zawartość RWO, jak i absorbancja w UV254. W tym samym zakresie czasów kontaktu wartość SUVA (UV/RWO) wykazuje tendencję rosnącą, a następnie malejącą. Wykazano, że o wzroście wartości SUVA w zakresie małych czasów kontaktu decyduje szybsze usuwanie RWO niż zmniejszanie absorbancji w UV254. O ostatecznym zmniejszeniu wartości SUVA decyduje proporcjonalnie większe obniżenie wartości UV254 niż zawartości RWO. Stwierdzono, że zmiany wartości SUVA są funkcją dawki żywicy i czasu kontaktu, przy czym koniec fazy wzrostu następuje tym szybciej im większa jest dawka żywicy (powyżej dawki 10 cm3/dm3 zmiany są już niewielkie). Czas stabilizacji wartości minimalnej SUVA również maleje wraz ze wzrostem dawki. Zwiększenie dawki skutkuje też zmniejszeniem końcowej wartości SUVA oraz skróceniem czasu potrzebnego do jej osiągnięcia. Określone w badaniach przedziały zmienności absorbancji właściwej mogą stanowić istotne uzupełnienie danych wykorzystywanych przy doborze parametrów kinetyki procesu MIEX®DOC opartym na zakresach stosowalności opisanych w ujęciu ilościowym.

EN

Water treatment involving magnetic anion exchange brings about a reduction in the content of organic substances, which is concomitant with a decrease in the Specific UV Absorbance (SUVA) value. In the kinetic test (which is a fundamental method for the examination of the process), both dissolved organic carbon (DOC) content and UV254 absorbance decrease as the time of contact between the anion-exchange resin and the water being treated increases. Over the same range of contact time, the value of SUVA (UV/DOC) shows an upward trend followed by a downward one. It has been demonstrated that the increase in the SUVA value over the range of low contact time results from the fact that DOC removal proceeds faster than the decrease in UV254 absorbance. The final decrease in the SUVA value results from the decrease in UV254 absorbance, which is proportionally greater than that in the DOC content. The change in the SUVA value is a function of the resin dose and contact time, and the growth phase terminates the sooner, the greater is the resin dose (with doses exceeding 10 cm3/dm3, this change is insignificant). The time of stabilization of the minimal SUVA value also decreases with the increase in the resin dose. The increase in the resin dose also results in the decrease of the final SUVA value and in the shortening of the time required for achieving this. The variability intervals for the SUVA values determined in this study can be regarded as complementary to the data made use of when choosing the kinetic parameters for the MIEX®DOC process on the basis of the range of applicability described by quantity parameters.

14

Stopień degradacji rzeki wiejskiej w bezpośrednim sąsiedztwie Białegostoku

Jekatierynczuk-Rudczyk E., Zieliński P., Górniak A.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2006

|

T. 6, z. 2

143-153

PL

W pracy przedstawiono jakość wody trzech małych rzek regionu białostockiego, drenujących obszary o odmiennym zagospodarowaniu. Na tle warunków seminaturalnych (rzeka leśna) wskazano właściwości fizyczno-chemiczne wody podlegające przekształceniom antropogenicznym na obszarach rolniczych i miejskich. Przedstawiono rolę zlewni w zanieczyszczeniu wód płynących, wykorzystując pochodną odpływu jednostkowego i stężenia jonów w wodzie (mg·s-¹·km-²). Jakość wody w rzece wiejskiej była zbliżona do jakości wody rzeki miejskiej, natomiast ładunek jednostkowy składników docierających ze zlewni rolniczej do koryta cieku był znacznie mniejszy niż na obszarze miasta i zbliżony do wartości stwierdzonych w zlewni seminaturalnej.

EN

Water quality in three small rivers draining areas of different degree of human impact near Białystok was analysed. Physical and chemical parameters of waters in rural and urban areas affected by anthropogenic influence were confronted with semi-natural conditions (a river of forested catchment). Drainage area and specific runoff were the most important factors affecting concentrations of analysed ions (mg·s-¹·km-²). Water quality of the rural river was similar to that in the urban river. Specific load of nutrients delivered from the agricultural catchment area to the river was considerably smaller than that delivered to the urban river and similar to values found in the semi-natural catchment basin.

15

Quantitative and qualitative characteristics of dissolved organic matter in urban small water reservoirs

Dunalska J., Grochowska J., Czasnowski M.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2005

|

Vol. 31, no. 4

59--68

EN

Dissolved organie matter in twenty-one small water reservoirs located in three south-eastern districts (Jaroty, Skanda and Wschód) of the Olsztyn city was characterized. The study revealed the quantitative (measured as DOC) and qualitative (measured as SUVA260 diversity of the dissolved organic matter in seasonal and spatial distribution, but also with regard to the watershed's utilization intensity. Due to their small volume, the reservoirs collect considerably much organic matter, which was confirmed by the high or very high values of DOC (over 40.0 mg Cdm-3determined in two of the examined reservoirs. The organic matter was mainly of allochthonous origin. As shown by the Skanda district example, meadows - if dominant in the watershed - increase the aromatic properties of organic matter. The significant contribution of the organic matter of anthropogenic origin was well illustrated by the example of the most developed Wschód district.

PL

Scharakteryzowano rozpuszczona, materię organiczną w małych zbiornikach wodnych zlokalizowanych w trzech dzielnicach (Jaroty, Skanda i Wschód), poludniowo-wschodniej części miasta Olsztyna. Wyniki badań wykazały ilościowe (mierzona jako DOC) i jakościowe (mierzona jako parametr SUVA260 zróżnicowanie rozpuszczonej materii organicznej w układzie sezonowym, przestrzennym oraz w zależności od intensywności użytkowania zlewni. Zbiorniki akumulują znaczne ilości materii organicznej, co potwierdziły wysokie wartości DOC. Średnic stężenie DOC w całym cyklu badawczym wynosiło 19,1 mg Cdm-3, a maksymalne 42,7 mg Cdm-3. O odmiennym charakterze i źródle pochodzenia materii organicznej świadczą silnie zróżnicowane wartości wskaźnika SUVA260(od 10,9 do 42,6). Głównym źródłem jest materia pochodzenia allochtonicznego. Znaczny udział ekosystemów łąkowych w badanej dzielnicy zwiększa zawartość związków aromatycznych w zbiornikach wodnych, czego przykładem jest dzielnica Skanda. Materia pochodzenia antropogenicznego (niska wartość SUVA260 jest charakterystyczna dla zbiorników najsilniej zagospodarowanej dzielnicy Wschód.

16

Bacteria, nanoflagellates and ciliates as components of the microbial loop in three lakes of different trophic status

Kalinowska K.

Polish Journal of Ecology

|

2004

|

Vol. 52, nr 1

19-34

EN

The major components of the microbial loop (dissolved organic carbon, bacteria, nanoflagellates and ciliates) were examined in three Polish lakes (Masurian Lakeland, North-Eastern Poland): highly eutrophic (Lake Ryńskie), mesotrophic (Lake Kuc) and humic, acid (Lake Smolak Duży). Microbial loop was distincly differentiated among studied lakes. In the eutrophic lake, the microbial loop was characterized by a widevariety of biotic components, great taxonomic, trophic and size differentiation of ciliates (dominated by bacterivorous and predatory taxa.) Probably, in this lake autochthonous dissolved organic carbon (DOC) prevailed. In the mesotrophic lake, the microbial loop comprised fewer components and the taxonomic andtrophic variability of ciliates (dominated mainly by bacterivorous and algivorous taxa) was smaller. This lake contained almost the same amount of DOC, but part of it was probably less available and allochthonous origin. Much of the DOC in the humic lake being poorly available (humic substances prevailed) and hence there were lower densities of bacteria and still lower of nanoflagellates and ciliates (dominated by large-sized mixotrophic and small-sized bacterivorous species). The only significant correlation between bacteria and ciliates suggests that the food chain in this lake is short and that the high concentrations of DOC of allochthonous origin are not readily assimilated. Additionally, low pH values restricted growth of the studied groups of organisms and decomposition of DOC by bacteria. The number of significant correlations differed among lakes and in different temporal scales. In the eutrophic lake the relationships were stronger in both seasonal and diel cycle. Practically no relationships were found in the humic lakes in both scales. Generally, diel correlations were stronger than those in the seasonal scale.

17

Sea surface microlayer: a field evaluation of teflon plate, glass plate and screen sampling techniques. Part 2. Dissolved and suspended matter

Falkowska L.

Oceanologia

|

1999

|

No. 41 (2)

223-240

EN

The similarities and differences in chemical composition of particular sub-layers of the sea microlayer are discussed on the basis of data obtained from the open sea region of the Gdansk Basin. Three methods of microlayer sampling were tested simultaneously, resulting in sub-samples of different mean thickness (10, 90, 250 žm). Samples were analysed to determine dissolved NO3-, NH4+, PO43-, Ptot and DOC, as well as suspended components (chl a, phae a, ATP, POC, particle size distribution and algae). It was found that the stratified microlayer forms a medium extremely diversified chemically and biologically. Variable ranges of concentration as well as varying frequencies of the depletion or enrichment coefficient in each measurement period indicate disparate conditions in the microlayers, which are related to the intensity of primary production and the destruction of organic matter. Comparative studies provided no evidence for the preferential application of any of the sampling techniques to obtain the most accurate picture of dissolved organic and inorganic substances in the sea surface microlayer. In the case of particulate organic matter, satisfactory results were obtained with the classic screen technique. The article highlights the merit of simultaneous studies by various sampling techniques in answering questions related to the sea surface microstructure and the momentum of photochemical and biological processes at its different levels