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

Usuwanie barwników organicznych z roztworów wodnych w obecności substancji humusowych z użyciem pyłowego węgla aktywnego i nanorurek węglowych

Szlachta M., Wójtowicz P.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 2

45--50

PL

W pracy poddano ocenie przydatność pyłowego węgla aktywnego i wielościennych nanorurek węglowych do usuwania syntetycznych barwników organicznych z roztworów modelowych zawierających substancje humusowe. W badaniach, jako substancje modelowe, wykorzystano kationowy barwnik – błękit metylenowy, anionowy barwnik – czerwień Kongo oraz substancje humusowe o masie cząsteczkowej w zakresie 150÷8000 Da. Testowane adsorbenty węglowe charakteryzowały się odmienną strukturą porowatą oraz różnym chemicznym charakterem powierzchni, co wpływało na ich powinowactwo do adsorbatów usuwanych z wodnych roztworów modelowych. Wykazano, że skuteczność adsorpcji błękitu metylenowego i czerwieni Kongo w dużym stopniu zależała od rodzaju zastosowanego adsorbentu oraz ilości substancji humusowych w wodzie. Ponadto potwierdzono, że stosowanie materiałów węglowych częściowo wysyconych substancjami humusowymi niekorzystnie wpływało na skuteczność adsorpcji barwników. Wykazano, że pyłowy węgiel aktywny był skuteczniejszym adsorbentem w usuwaniu błękitu metylenowego, natomiast w przypadku czerwieni Kongo lepsze efekty procesu adsorpcji uzyskano stosując nanorurki węglowe. Wzrost ilości substancji humusowych (określany jako RWO) w oczyszczanym roztworze z 1 mgC/dm3 do 30 mgC/dm3 skutkował większą adsorpcją błękitu metylenowego na badanych adsorbentach węglowych. Odnotowany przyrost skuteczności usuwania tego barwnika wynosił około 12% na pyłowym węglu aktywnym i 34% na nanorurkach węglowych. Badania z udziałem czerwieni Kongo wykazały mniejszy stopień usunięcia tego barwnika z roztworów zawierających większe ilości substancji humusowych na obu adsorbentach węglowych.

EN

The study aimed to assess suitability of multiwalled carbon nanotubes and powdered activated carbon for removal of synthetic organic dyes from model solutions containing humic substances. The model solution contained cationic dye methylene blue, anionic Congo Red and humic substances of molecular weight in the range from 150 to 8000 Da. The carbon adsorbents tested had a different porous structure and surface chemistry which influenced their affinity towards adsorbates removed from the aquatic model solutions. It was demonstrated that the efficacy of the methylene blue and Congo Red adsorption depended on the adsorbent type and the amount of humic substances in water. Further, application of adsorbents pre-loaded with humic substances adversely affected the efficacy of dye adsorption. Studies revealed that the powdered activated carbon was more effective in the methylene blue adsorption, while the carbon nanotubes – in the Congo Red removal. An increase of humic substances (known as DOC) from 1 to 30 mgC/dm3 enhanced the adsorption of methylene blue on the carbon adsorbents tested. The noted increase in efficacy of the dye removal was approximately 12% for the powdered activated carbon and 34% for the carbon nanotubes. The opposite trend was observed for Congo Red where the presence of humic substances adversely affected adsorption on the two carbon adsorbent types.

3

Relationship between dissolved organic carbon and bacterial community in the coastal waters of Incheon, Korea

Wang P., Joo J.-H., Park B. S., Kim J-H., Kim J. H., Han M.-S.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2017

|

Vol. 46, No. 1

50--61

EN

Bacteria constitute a large domain of prokaryotic microorganisms present in marine ecosystems and play a significant role in energy flow and nutrient cycling. Bacterial community changes may affect organisms of higher trophic levels. We conducted field monitoring to study the relationship between dissolved organic carbon (DOC) and the bacterial community in the coastal waters of Incheon, Korea. Results showed that abiotic factors, such as temperature, salinity, dissolved oxygen (DO), pH, and dissolved inorganic nutrients, were not significantly different among the sampling sites during the study period. On the other hand, nutrient conditions were significantly different among the sites between 2012-2013 and 2014. Nitrogen was the limiting factor from 2012 to 2013, and phosphate in 2014. Biotic data showed that DOC affected both bacterial abundance and bacterial composition. A similar fluctuation pattern was observed for phytoplankton and Chlorophyll a. However, a close correlation was not observed between phytoplankton and other variables. Redundancy analysis (RDA) and Pearson correlation analysis of abiotic and biotic factors also showed that DOC concentration and bacterial abundance were correlated. Therefore, DOC appears to be an important factor affecting bacterial abundance and composition in the coastal waters of Incheon, Korea.

4

Wpływ materii organicznej na zmiany rozpuszczalności metali ciężkich w glebach zanieczyszczonych w świetle literatury

Cuske M., Karczewska A.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2016

|

nr 162 (42)

39--59

PL

Artykuł przedstawia przegląd literatury poświęconej problematyce wpływu materii organicznej na zmiany rozpuszczalności metali ciężkich w glebach zanieczyszczonych. W procesach remediacji powszechnie stosuje się różne rodzaje materii organicznej w celu zwiększenia zdolności sorpcyjnej gleb i immobilizacji metali, jednak często opisywane są niepożądane efekty polegające na wzroście rozpuszczalności metali w wyniku zastosowania takich dodatków organicznych, jak węgiel brunatny, nawozy organiczne, osady ściekowe, komposty i biowęgiel. Tym doniesieniom poświęcono szczególną uwagę. Omówiono także tematykę zagrożeń związanych z formowaniem się i dekompozycją ściółek na zalesionych obszarach zdegradowanych.

EN

The article presents a critical review of literature focused on the influence of organic matter on the changes in solubility of heavy metals in contaminated soils. Various kinds of organic matter are commonly used in remediation processes in order to increase soil sorption capacity and to immobilize heavy metals. Several papers reported, however, unwished-for effects of those measures, that involved an increase in the solubility of metals caused by application of organic amendments, including brown coal (lignite), organic fertilizers, sewage sludge, composts, and biochar. This review focuses particularly on such effects. Additionally, the hazards associated with formation and decomposition of forest litter in degraded areas after their forestation, have also been discussed.

5

Radiocatalytic degradation of dissolved organic compounds in wastewater

Jiménez-Becerril J., Moreno-López A., Jiménez-Reyes M.

Nukleonika

|

2016

|

Vol. 61, No. 4

473--476

EN

Wastewater containing a high concentration of organic substances was exposed to gamma radiolysis in the presence and absence of a catalyst (TiO2); radiolysis and radiocatalysis were performed by means of continuous and discontinuous irradiation. Dissolved organic carbon (DOC) was the parameter used to estimate the concentration of organic compounds without interference by the high mineral content. The data was well fitted to the pseudo-first-order kinetic model of Langmuir-Hinshelwood. From a [DOC]0 = 140 ± 7 mg/L, the higher DOC degradation (74%) and apparent rate constant (Kapp = 0.083 h−1) were found using discontinuous radiocatalysis. This process could be an alternative method of treatment of industrial or municipal wastewater.

6

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.

7

Quality of Groundwater and Aquatic Humic Substances from Main Reservoire of Ground Water No. 333

Pisarek I., Głowacki M.

Journal of Ecological Engineering

|

2015

|

Vol. 16, nr 5

46--53

EN

The conducted research included the estimation of the quality of groundwater from the Main Reservoir of Ground Water No. 333 area in Opole District, Poland. The groundwater in the analyzed region shows high diversity in quality. The main threat for the quality of water in this region is the human household activity. The main pollutants of groundwater are: dissolved phosphorus, nitrate and ammonium. The quality and quantity of dissolved humic substances in groundwater were also investigated. The results showed that the contents of water-extractable organic carbon varied. Presently, the analyzed groundwater is characterized by large differences in dissolved forms of organic carbon. During migration of the soil solution through the soil profile to groundwater, dissolved humic substances undergo qualitative and quantitative changes. Correlation analysis between the quantity of carbon in soil and aquatic humic substances, especially fulvic acids, indicates the possibility of their translocation in soil profiles and their transformation and migration to groundwater. This conclusion can be confirmed by FT-IR-analysis.

8

Oznaczanie zawartości rozpuszczonego węgla organicznego w próbkach odcieków pochodzących z procesu podziemnego zgazowania węgla

Juszczyk D., Mitko K., Bebek M., Drobek L.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 1

43--53

PL

Przedstawiono wyniki oznaczania węgla organicznego w ciekłych próbkach pochodzących z procesu podziemnego zgazowania węgla (PZW). Proces PZW polega na doprowadzeniu czynnika zgazowującego (np. tlenu, powietrza) do zapalonego złoża, a następnie na odbiorze wytworzonego gazu na powierzchni, co pozwala pozyskiwać energię w wyniku zgazowania pokładów węgla w miejscu ich występowania. Powstające w trakcie tego procesu ścieki zawierają liczne zanieczyszczenia (np. cyjanki, fenole lotne), przez co charakteryzują się skomplikowaną i niestabilną matrycą, mogącą utrudniać prawidłowe wykonanie pomiarów w procesie analitycznym. Badania prowadzono na próbkach zawierających znaczne ilości cyjanków ogólnych (od 0,10 do 26 mg/l), fenoli lotnych (od 17 do 2000 mg/l), azotu ogólnego (od 340 do 2100 mg/l) oraz ChZT(Cr) (od 975 do 11 300 mg/l). W badaniach wykorzystano analizator TOC-LCPH (Shimadzu, Japonia), wyposażony w rurę do spalań wypełnioną katalizatorem platynowym, oraz detektor NDIR. Uzyskane wartości współczynnika zmienności CV (< 5%) oraz poprawności (odzysk wzorca 94÷105%) potwierdziły możliwość wykorzystania rutynowo stosowanej w Laboratorium metody oznaczania węgla organicznego zgodnej z PN-EN 1484 do analizy próbek pochodzących z procesu PZW. Również sposób utrwalania próbek poprzez zakwaszenie i zamrożenie jest właściwy dla próbek z PZW. Oznaczone zawartości węgla organicznego w próbkach przechowywanych przez 4 tygodnie nie różniły się o więcej niż 10% od wartości początkowej.

EN

The results of the determination of organic carbon in liquid samples from the process of underground coal gasification (UCG) are presented in this paper. The process consists of bringing the gasifying agent (e.g. oxygen, air) to the ignited bed and then collecting the gas produced at the surface, which enables to obtain energy by on-site gasification of coal. The wastewater formed during the process contains many impurities (e.g. cyanides, phenols) and is characterized by complex and unstable matrix, which makes proper measurements difficult. The tests were performed on samples containing significant amounts of cyanide (from 0.10 to 26 mg/L), volatile phenols (from 17 to 2000 mg/L), total nitrogen (from 340 to 2100 mg/L) and COD (from 975 to 11 300 mg/L). The samples after filtration through a membrane filter with a pore size of 0.45 μm were preserved by the addition of concentrated sulfuric(VI) acid to obtain pH value ≤ 2. Up to the time of the measurement samples were stored in plastic containers at 2 to 6°C. Additionally, portions of the samples after acidification were stored frozen (at a temperature of –18 to –20°C). The effectiveness of both methods of samples preservation were tested for a period of four weeks. TOC-LCPH Shimadzu analyzer, equipped with a combustion tube heated at 680°C, filled with platinum catalyst, and non-dispersive infrared detector (NDIR) was used in this study. The analysis of samples from the UCG process was performed using a predetermined calibration function prepared in the range from 2 to 100 mg/L. The obtained values of the coefficient of variation CV (< 5%) and accuracy (recovery of 94-105%) confirmed the possibility of using tested method for the determination in accordance with PN-EN 1484 of organic carbon in samples from the process of UCG. This method is recommended as a reference for the determination of organic carbon in the sewage discharged into water or soil (Journal of Laws 2014 item 1800) and in surface and underground waters (Journal of Laws 2011, No. 258, item 1550, as amended in the Journal of Laws 2013, item 1558). Preservation of the samples by cooling and freezing is suitable for samples of UCG. The organic carbon content in the samples stored for four weeks (cooling and freezing) does not differ by more than 10% of the initial concentration.

9

Could submarine groundwater discharge be a significant carbon source to the southern Baltic Sea?

Szymczycha B., Maciejewska A., Winogradow A., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2014

|

No. 56 (2)

327--347

EN

Submarine Groundwater Discharge (SGD) is an important yet poorly recognised pathway of material transport to the marine environment. This work reports on the results of dissolved inorganic carbon (DIC) and dissolved organic carbon (DOC) concentrations and loads in the groundwater seeping into the southern Baltic Sea. Most of the research was carried out in the Bay of Puck (2009-2010), while in 2013 the study was extended to include several other groundwater seepage impacted areas situated along the Polish coastline. The annual average concentrations of DIC and DOC in the groundwater were equal to 64.5 ± 10.0 mg C L-1 and 5.8 ± 0.9 mg C L-1 respectively. The carbon specific flux into the Bay of Puck was estimated at 850 mg m-2 yr-1. The loads of carbon via SGD were scaled up for the Baltic Sea sub-basins and the entire Baltic Sea. The DIC and DOC fluxes via SGD to the Baltic Sea were estimated at 283.6 ± 66.7 kt yr-1 and 25.5 ± 4.2 kt yr-1. The SGD derived carbon load to the Baltic Sea is an important component of the carbon budget, which gives the sea a firmly heterotrophic status.

10

Zmiany stężenia ogólnego węgla organicznego w wodzie podczas procesów uzdatniania

Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M., Sperczyńska E., Turek A.

Technologia Wody

|

2013

|

Nr 1 (21)

14-23

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące zmian stężenia związków organicznych, wyrażonych wskaźnikiem ogólnego węgla organicznego (OWO), w próbkach wody po poszczególnych procesach uzdatniania, prowadzonych w wybranym zakładzie uzdatniania wody. Materiałem badawczym była woda: surowa, po ozonowaniu wstępnym, koagulacji klasycznej i sedymentacji, koagulacji kontaktowej prowadzonej w pulsatorach, filtracji na pospiesznych filtrach piaskowych, ozonowaniu pośrednim, adsorpcji na węglu aktywnym, dezynfekcji w procesie chlorowania. Równolegle do OWO oznaczono takie wskaźniki jakości wody, jak: rozpuszczony węgiel organiczny (RWO) oraz absorbancję właściwą w nadfiolecie (SUVA). Analiza wyników badań wykazała, że wartości OWO w wodach surowych czerpanych z ujęć powierzchniowych były w zakresie od 4,87 do 6,39 gC/m3. W przypadku RWO stężenie w pierwszej linii (3,84 gC/m3) było na tym samym poziomie co w drugiej (4,07 gC/m3). Wartości wskaźników OWO i RWO ulegały stopniowemu obniżeniu, przy jednoczesnym wzroście udziału procentowego RWO w OWO. Stężenie końcowe OWO było niższe od początkowego 48% i 32%, odpowiednio w liniach technologicznych I i II. Spadek wartości wskaźnika RWO był w zakresie od 26 do 30% w odniesieniu do wartości w wodzie surowej.

EN

In this paper, changes in concentration of organic compounds expressed in indicator of total organic carbon during water treatment processes were investigated. Water samples were collected once after subsequent stages of treatment in chosen water treatment plant in the springtime. The subject of analysis were: raw water, water after pre-ozonation, classical coagulation and sedimentation, water after coagulation using pulsators, filtration through sand filters, water after intermediate ozonation, adsorption on activated carbon and water after final chlorine-disinfection. In addition, selected indicators of water quality, such as: dissolved organic carbon (DOC) and specific ultraviolet absorbance (SUVA) were also investigated. Analysis of the results showed that the values of TOC in the raw water derived from surface water intakes ranged from 4.87 to 6.39 gC/m3. DOC concentration in water in first production line (3,84 gC/m3) was at the same level like in second line (4,07 gC/m3). The concentration of TOC and DOC was lower after another water treatment processes in both production lines. The final concentration of TOC was lower than the initial 48% and 32%, respectively in the process lines I and II. Decrease of DOC values was in the range of 26 to 30% with respect to the initial values.

11

Sezonowa zmienność produkcji pierwotnej i respiracji fitoplanktonu w litoralu jeziora eutroficznego

Szymański D., Dunalska J. A., Jaworska B., Bigaj I., Zieliński R., Nowosad E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 3

2573--2590

EN

Littoral zone is the first zone of the lake, which directly borders the land and is a barrier to substances flowing from the catchment. It can play an important role in the productivity of the entire ecosystem, with both production and degradation of organic carbon. The aim of this study was to determine the role of phytoplankton in primary production and respiration in the littoral zone, depending on the development of the basin. The research was conducted in the spring, summer and autumn at eight sites of littoral zone with a different level of the direct catchment area development: two sites (1, 2) in the western part of the lake, which is dominated by forests, three sites (3, 4, 5) in the northern part of the basin, dominated by wasteland and private recreational areas, two sites (6, 7) in the eastern, the most transformed by man and one site (8) located in the southern part of the lake near the outflow. The production volume of the primary and respiration were determined by the change of the oxygen concentration in water using the method of "light and dark bottles" exposed for 24 hours in the surface layer of water. The lake primary production was significantly lower in the littoral parts shaded by forest than in sites exposed to the sun, occurring in the northern part of the lake. The highest primary production with simultaneously high phytoplankton biomass was found at the site in the north. The additional factor intensifying the primary production was the nutrient inflow from the recreationally used land. The highest rate of respiration was recorded in not forested sites, located in the northeastern part of the lake, where the autochthonic and allochtonic organic matter was reduced to CO2. The results indicate a dual role of littoral in the metabolism of Lake Kortowskie. On the one hand, the littoral zone supplies the basin in autochthonic organic matter, on the other hand reduces the organic matter which was produced in the water column and was supplied from the catchment. One suspects that the actual primary production in the littoral zone of Lake Kortowskiego was higher because a significant cover the bottom of the macrophytes limited primary production of phytoplankton.

12

Relationship between dissolved organic carbon and calcium and magnesium in soil water phase and their uptake by meadow vegetation

Sapek B.

Journal of Water and Land Development

|

2013

|

no. 19 [VII-XII]

69--76

EN

Studies on the effect of dissolved organic carbon (DOC) on the concentration of calcium and magnesium in soil water phase (ground water and soil solution) and on their uptake by plants are less numerous than those on nitrogen and phosphorus. This study was aimed at assessing the relationships between DOC in ground water and soil solution from under meadow on mineral soil and Ca and Mg concentrations and their uptake by plants. Presented studies were performed in the years 2004–2007 on long-term meadow experiments situated in Janki and Laszczki in Masovian Province. Increasing DOC concentrations in soil solutions increased Ca uptake and decreased Mg uptake by plants which was facilitated by decreasing soil acidity. A lack of significant effect of DOC concentration in ground water on Ca and Mg uptake but demonstrated opposite direction of this effect confirms the antagonism in calcium and magnesium behaviour in the environment. Obtained results indicate that mutual relationships among DOC, Ca and Mg in a ground water – soil solution – meadow vegetation system is complex and needs further studies.

PL

Badania wpływu rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO) na stężenie wapnia (Ca) i magnezu (Mg) w fazie wodnej gleby, tj. w wodzie gruntowej i roztworze glebowym, oraz na ich pobieranie przez rośliny są mniej liczne w porównaniu z badaniami azotu i fosforu. Celem pracy była ocena współzależności między stężeniem RWO w wodzie gruntowej i w roztworze glebowym spod łąki na glebie mineralnej oraz stężeniem w nich Ca i Mg, a również zbadanie zależności pobrania wymienionych składników z plonem roślinności od tej formy węgla w wodach glebowych. Prezentowane w pracy badania, obejmujące lata 2004–2007, realizowano na długoletnich doświadczeniach łąkowych usytuowanych w miejscowościach Janki i Laszczki w województwie mazowieckim. Wzajemne relacje RWO oraz Ca i Mg w wodach glebowych i ich oddziaływanie na pobieranie tych dwóch składników pokarmowych przez rośliny łąkowe w znacznym stopniu kształtuje odczyn gleby, zmieniający się w wyniku nawożenia oraz wszystkich zabiegów odkwaszających glebę. Wraz ze zwiększeniem stężenia RWO w roztworach glebowych zwiększało się pobranie Ca, a zmniejszało pobranie Mg z plonem roślin, czemu sprzyjało zmniejszenie kwasowości gleby. Brak istotnego wpływu stężenia RWO w wodzie gruntowej na pobranie z plonem Ca i Mg, lecz wykazany przeciwny kierunek zmian tego wpływu w przypadku obu pierwiastków potwierdza antagonizm w zachowaniu się wapnia i magnezu w środowisku. Uzyskane wyniki badań wskazują, że wzajemne oddziaływanie między RWO oraz Ca i Mg w układzie woda gruntowa–roztwór glebowy–roślinność łąkowa jest złożonym i uwikłanym procesem, wymagającym dalszych badań.

13

Ocena zmian stabilności biologicznej w układzie technologicznym oczyszczania wody infiltracyjnej

Świderska-Bróż M., Wolska M.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 4

63-68

PL

Badania zmian stabilności biologicznej wody przeprowadzono w rzeczywistym układzie oczyszczania wody infiltracyjnej składającym się z napowietrzania, filtracji pospiesznej przez złoża piaskowe, ozonowania, adsorpcji na biologicznie aktywnych filtrach węglowych oraz alkalizacji i dezynfekcji. Wykazano, że skuteczność poszczególnych procesów technologicznych w usuwaniu organicznych i nieorganicznych substratów pokarmowych z wody była różna i zależała od wielu czynników. Biodegradowalne substancje organiczne były najskuteczniej usuwane z wody podczas filtracji przez biologicznie aktywne złoża węglowe, natomiast jony fosforanowe podczas sedymentacji (po napowietrzaniu) i filtracji przez złoża piaskowe. Analizowany układ technologiczny oczyszczania wody infiltracyjnej nie zapewnił jednak stabilności biologicznej wody, z uwagi na niewystarczające usunięcie substancji biogennych, a głównie azotu nieorganicznego.

EN

Variations in water biostability were tested under actual full-scale conditions, where infiltration water was treated using a treatment train composed of aeration, rapid sand filtration, ozonation, adsorption onto biologically active filters, and alkalization-disinfection. The technological processes involved differed in the removal efficiency of organic and inorganic biogenic substances, which was influenced by a diversity of factors. Biodegradable organic substances were most effectively removed during filtration through biologically active granular carbon, and phosphate ions during sedimentation after aeration, as well as during filtration through sand beds. However, the investigated technological train for infiltration water failed to provide the biostability desired, which is attributable to the insufficient removal of biogenic substances in general, and inorganic nitrogen in particular.

14

Dissolved organic matter transformation in the hyporheic zone of a small lowland river

Zieliński P., Jekatierynczuk-Rudczyk E.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2010

|

Vol. 39, No.2

97-103

EN

The objective of this study was to examine dissolved organic carbon (DOC) concentration and specific ultraviolet absorbance (SUVA) changes in porewaters that occur over a small scale (cm) in the hyporheic zone (HZ) of a lowland stream in the Knyszynska Forest in northeast Poland. Hyporheic zone porewaters were sampled at different depths of 10, 30, 50, 70 cm at two study sites with different sediment material. The results showed significant differences in DOC concentrations between the upper and lower stream HZ. The current results indicate that small lowland sediments provide both a source and a sink of DOC for stream water, depending on the river course. The higher DOC level observed in the hyporheic zone suggests that porewater can be an autonomic site of biogeochemical changes of dissolved organic matter, which is very clear in the SUVA fluctuations.

15

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.

16

Rozpuszczalny węgiel organiczny w wodzie z siedlisk pobagiennych na tle temeperatury gleby

Jaszczyński J., Sapek A., Chrzanowski S.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2008

|

T. 8, z. 1

117-126

PL

W pracy przedstawiono wpływ temperatury gleby oraz opadu atmosferycznego na uwalnianie i wymywanie organicznych związków węgla z gleb torfowo-murszowych do płytkich wód gruntowych. Badania prowadzono w latach 2001-2006 na Torfowisku Kuwasy w basenie środkowej Biebrzy. Stanowiska badawcze zlokalizowano na użytkach zielonych położonych na glebach o średnim stopniu zaawansowania procesów murszowych (MtII). Przedmiotem badań było stężenie rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO) w roztworze glebowym pobieranym z głębokości 30 cm oraz wodzie gruntowej z głębokości 60 i 90 cm. Próbki wody z wymienionych warstw profilu glebowego pobierano za pomocą automatycznej stacji polowej, wykorzystującej ceramiczne kubki ssące. Na głębokościach tych mierzono także temperaturę gleby. Próbki wody gruntowej pobierano również z 5 studzienek zainstalowanych w warstwie utworu organicznego, na głębokość ok. 100 cm. Jedną ze studzienek zlokalizowano na terenie automatycznej stacji, a cztery na innych kwaterach łąkowych torfowiska. Próbki pobierane za pomocą aparatów ssących pozyskiwano w sposób ciągły przez trzy, cztery tygodnie. Próbki wody gruntowej ze studzienek pobierano co trzy, cztery tygodnie. Stężenie RWO w próbkach zależało od głębokości z jakiej je pobierano. Średnie stężenie RWO było największe w roztworze glebowym - 67 mg·dm-³. W wodzie gruntowej z głębokości 60 i 90 cm wynosiło ok. 40 mg·dm-³. W roztworze glebowym stężenie RWO zmieniało się w ciągu roku oraz było istotnie skorelowane z temperaturą gleby. Największe stężenie RWO występowało od czerwca do listopada, a najmniejsze - w lutym i marcu.

EN

The effect of soil temperature and rainfall on releasing and leaching of organic carbon from peat-moorsh soils to shallow ground waters is presented in this paper. The study was carried out in 2001-2006 on Kuwasy peatland in the middle Biebrza River basin. Study sites were located in grasslands dominated by peat-moorsh soils in the second degree of degradation. Concentrations of dissolved organic carbon (DOC) were analysed in soil solution (taken from the depth of 30 cm) and in groundwater (which was collected from the depths of 60 cm and 90 cm). Water samples from these layers were taken by automatic field station. Soil temperature was measured at 30, 60 and 90 cm. Groundwater samples were also collected from five wells installed in organic matter layer to the depth of 100 cm. One of them was located within automatic station, four other - in the neighbouring grassland areas. All water samples were taken at three to four week intervals. DOC concentration in water samples depended on sampling depth. Mean DOC concentration was highest in soil solution - 67 mg·dm-³. In groundwater from 60 and 90 cm it was about 40 mg·dm-³. In soil solution DOC concentration varied seasonally and was significantly correlated with soil temperature at 30 cm. The highest DOC concentrations were found from June to November, and the lowest - in February and March. Seasonal variability of DOC concentration was observed in groundwater from two control wells. In these cases the highest DOC concentration was also noted in summer and autumn. In groundwater from other wells seasonal DOC variability wasn't noted. Intensive precipitation didn't exert any effect on DOC concentration in soil and ground water.

17

Frakcja anionowa rozpuszczonego węgla organicznego w wodzie uzdatnianej dla Wrocławia w ZPW Mokry Dwór

Mołczan M., Karpińska A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2007

|

Nr 4

13-16

EN

Characteristics of raw water. RWO (DOG) anion fraction in raw water and in technological draught of water treatment. Evidence showing that processes applied remove better those ingredients of DOC anion fraction which are responsible for colour intensity and adsorbancy value in UV254. This significantly reduces the risk of the occurence of harmful by-products of oxidation or disinfection.

18

Survival of pigmented freshwater zooplankton, exposed to artificial ultraviolet radiation and two levels of dissolved organic carbon

Ríos P.

Polish Journal of Ecology

|

2005

|

Vol. 53, nr 1

113-116

EN

The increase in penetration of ultraviolet radiation has been reported currently over southern South America. It would affect the photoprotective responses in biotic elements of freshwater ecosystems. An experiment was designed using pigmented adult individuals of the species Daphnia dadayana (Paggi 1999), Boeckella antiqua (Menu-Marque & Balseiro 2000), and Parabroteas sarsi (Mrázek 1901), characteristic for shallow fishless ponds from South American plaints (located between 41 and 53° S latitude). The artificial ultraviolet radiation was involved in the experiment, with two levels of dissolved organic carbon (DOC), which would exert a protective effect against ultraviolet radiatiion. The results of this experiment showed that under conditions of low DOC concentrations, D. dadayana recorded a higher mortality, while under low DOC concenttrations, B. antiqua and P. sarsi were not affected by ultraviolet radiation. Daphnids would be less tolerant to the exposure to ultraviolet radiation than pigmented calanoid copepods.

19

Effect of pH, dissolved organic carbon and total phosphorus concentrations on selected life history traits of Luronium natans (L.) RAF.

Bazydło E., Szmeja J.

Polish Journal of Ecology

|

2004

|

Vol. 52, nr 2

191-200

EN

A hypothesis has been put forward that low pH or high concentration of total phosphorus (TP) and dissolved organic carbon (DOC) in the lake water are the factors responsible for observed extinction of the population of Luronium natans (L.) Raf., protected macrophyte species from the group of isoetids. A study was performed on 525 generative individuals collected from 21 lakes in Pomeranian Lakeland (NW Poland) and a correlation between the biometric characteristics and environmental conditions in the lakes was tested. The following life history traits have been analysed: size of individuals, their fecundity and allocation of biomass. The greatest and most fecund individuals grow in the lake water of pH 6.1-7.0, poor in TP (10.1-20.0 [mi]g dm^-3) and DOC (3.5-6.0 mg C dm^-3). The allocation of biomass of the individuals growing in the optimum conditions is as follows 46-54% in the leaves, 22-31% in the roots and 20-27% in the rhizome. In the lakes with water of pH < 5.0 or of TP3 > 20.1 [mi]g dm^-3 and DOC > 6 mg C dm^3, a statistically significant decrease in the size of the individuals and unfavourable changes in the biomass allocation are found. The main environmental factor responsible for dying out local populations of Luronium natans is a decrease of pH below < 5.0.

20

Usuwanie substancji organicznych z wody na makroporowatych namagnetyzowanych żywicach anionowych MIEXŽ

Slunjski M., Biłyk A., Celer K.

Ochrona Środowiska

|

2004

|

R. 26, nr 2

11-14

PL

Nowym rozwiązaniem, pozwalającym na usuwanie z wody związków węgla organicznego (OWO, RWO), jest zastosowanie silnie zasadowych żywic anionowych, do których należy żywica MIEXŽ. Namagnetyzowane cząstki tej żywicy dodane w postaci suspensji do wody zawierającej ujemnie naładowane jony RWO wymieniają je na jony chlorkowe, znajdujące się w miejscach aktywnych, w wyniku czego obniżeniu ulega poziom RWO w wodzie i następuje nieznaczny przyrost stężenia chlorków. Wyczerpaną żywię poddaje się procesowi regeneracji roztworem solanki. Żywica preferencyjnie usuwa związki organiczne o masach cząsteczkowych do 10000 Da, zaś koagulacja siarczanem glinu usuwa cząstki o masach powyżej 3000 Da. Proces MIEXŽDOC może być stosowany do oczyszczania wody surowej przed innymi procesami uzdatniania, bądź też jako proces doczyszczający po nich. W pracy przedstawiono porównanie wyników badań procesu MIEXŽDOC z konwencjonalną koagulacją siarczanem glinu. Wykazano, że proces MIEXŽDOC wymagał o 45% koagulantu mniej, obniżał RWO o ponad 24%, zapotrzebowanie wody na chlor o 18%, a także zawartość THM o 56% skuteczniej niż klasyczna koagulacja. Gdy proces ten stosuje się po koagulacji, wówczas przedłuża cykle filtracyjne, zmniejsza blokowanie powierzchni membran (fouling) oraz ogranicza zawartość ubocznych produktów dezynfekcji. Zastosowany do uzdatniania wód miękkich o wysokiej intensywności barwy i dużej zawartości OWO powoduje obniżenie tych wskaźników o 80÷90%, bez konieczności kłopotliwej w tych warunkach konieczności podwyższania zasadowości i koagulacji. Na niskie koszty eksploatacyjne procesu składają się koszty ubytku żywicy, chemikaliów do jej regeneracji, zagospodarowania ścieków poregeneracyjnych oraz koszty energii.

EN

A recent approach to the problem of organic carbon (TOC, DOC) removal from aqueous solutions involves strong-base anion-exchange resins, the MIEXŽ resin being one of those. The magnetic components of the MIEXŽ - when added in suspended form into solutions containing negatively charged DOC ions - exchange them for the chloride ions present in the active sites. As a result, the DOC level in the water decreases, and the concentration of chlorides slightly increases. The exhausted resin is regenerated in a brine solution. The MIEXŽDOC process can be included into the treatment train as a prior step to other treatment processes, or as a final step for the polishing of conventionally treated water. The objective of the study reported on in this paper was to compare the treatment effects obtained with the MIEXŽDOC process and conventional alum coagulation. Hence, with MIEXŽDOC the coagulant dose was by 45% lower, the reduction in DOC was by over 24% more effective, the reduction in the chlorine demand of the water was by 18% higher, and the removal of THM was more efficient by as much as 56%. When the MIEXŽDOC process follows coagulation, this is concomitant with the extension of the filtration cycles, a reduction in membrane fouling, and a limited content of disinfection by-products. When applied to the treatment of high-colour and high-TOC soft water, the MIEXŽDOC process yields an 80 to 90% reduction of both the pollutants without increasing the alkalinity level or including coagulation into the treatment train.