Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

High-resolution mapping to assess risk of groundwater pollution by nitrates from agricultural activities in Wielkopolska Province, Poland

Zabłocki Sebastian, Murat-Błażejewska Sadżide, Trzeciak Joanna Alicja, Błażejewski Ryszard

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 1

41--57

EN

The purpose of this research was to determine the groundwater intrinsic vulnerability to pollution of shallow groundwater in Wielkopolska Province, Poland and to assess the risk of pollution by nitrates. Wielkopolska is known as an area where the problem of water pollution by nitrates has existed for a long time due to intensive agriculture. DRASTIC method and its optimized version as well as four other risk evaluation methods were selected to assess the risk pollution with nitrates. The results of either method did not correlate with nitrate concentrations recorded in the total of 1679 groundwater monitoring points. Therefore a new method of groundwater pollution risk assessment (NV-L) was proposed. The new method is based on optimized results of the DRASTIC system and the L parameter which considers not only land use types, but also the amount of nitrogen loading leached from soil as a result of fertilizer consumption, and from wet deposition. The final results of NV-L method showed that the largest part of the study area is covered by a very low class of pollution risk (30.6%). The high and very high classes occupy 11.6% of the area, mostly in the areas designated until 2012 as the Nitrate Vulnerable Zones. Validation of the results of all methods showed that the other methods than NV-L cannot be used as a basis for reliable assessment of the risk of groundwater pollution by nitrates, as they do not take into account the nitrogen load leached from the soil profile.

PL

Celem badań było określenie podatności wód podziemnych na zanieczyszczenie płytkich wód podziemnych w województwie wielkopolskim oraz ocena ryzyka zanieczyszczenia azotanami. Województwo wielkopolskie uważane jest za obszar, na którym od dawna znany jest problem zanieczyszczenia wód azotanami z powodu intensywnego rolnictwa. Do obliczenia indeksu podatności naturalnej wybrano metodę DRASTIC i jej zoptymalizowaną wersję, natomiast do oceny ryzyka zanieczyszczenia azotanami cztery metody będące modyfikacjami metody DRASTIC. Wynik żadnej z nich nie był skorelowany ze stężeniami azotanów odnotowanymi w 1679 punktach monitoringu wód podziemnych, dlatego zaproponowano nową metodę oceny zagrożenia wód podziemnych NV-L. Metoda opiera się na zoptymalizowanych wynikach systemu DRASTIC i parametrze L, który uwzględnia nie tylko typ użytkowania gruntów, ale także wielkość ładunku azotu, pochodzącego z wymywania z gleby nawozów mineralnych i organicznych oraz z mokrej depozycji w opadach. Wyniki metody NV-L wykazały, że największy obszar objęty jest bardzo niską klasą zagrożenia zanieczyszczeniami (30,6%). Klasa wysoka i bardzo wysoka zajmują 11,6% powierzchni, głównie na obszarach wyznaczanych do 2012 roku jako obszary szczególnie narażone na wymywanie azotu do wód powierzchniowych. Wyniki wskazują, że w procedurach zastosowanych metod oceny podatności brakowało pewnych ważnych informacji. Dlatego ich wyniki należy traktować jako szacunkowe i nie mogą one być wykorzystywane w dalszych analizach jako użyteczne narzędzie ochrony wód podziemnych. Uwzględnienie innych, nowych elementów do oceny podatności wód podziemnych lub ryzyka zanieczyszczenia, może okazać się kluczowym czynnikiem, jak miało to miejsce w przypadku metody NV-L i wykorzystania danych dotyczących ładunku azotu wymywanego z profilu glebowego.

2

Agresywność chemiczna płytkich wód podziemnych Wrocławia

Trałka Marta, Modelska Magdalena, Błachowicz Marek

Przegląd Geologiczny

|

2021

|

Vol. 69, nr 12

901--908

EN

Evaluation of the chemical aggressiveness of shallow ground - water for the area of Wrocław was performed in accordance with the Polish Standard (PN-EN 206+A1:2016-12). This standard requires determination of pH and concentration of ammonium, magnesium, sulphate and aggressive carbon dioxide in water. The research was carried out on 96 groundwater samples collected in the period March-May 2021 from Holocene, Pleistocene and Neogene deposits. The results show that 58% of shallow groundwater in Wrocław was aggressive towards concrete and steel. The slight (XA1), moderate (XA2) and high (XA3) aggressiveness was characteristic for 32%, 23% and 3% of the analysed waters, respectively. The significant classification factors were the concentrations of aggressive carbon dioxide, sulphate ions and, less significant, pH. The presence of magnesium and ammonium ions in groundwater did not have any classification significance because of low concentrations. The occurrence of aggressive groundwater is associated with the environment of river sediments, mainly of Holocene and Pleistocene age. Groundwater beneath till and clay formations, mainly of Pleistocene age, and of anthropogenic banks and dumps shows significantly lower aggressiveness. Aggressiveness of groundwater sampled from the aquifer covered by Neogene clay deposit is not demonstrated. The aggressiveness of Wrocław groundwater shows a mosaic space character resulting from the geological structure of the city's subsurface formations and is probably also related to the form of land development. The most aggressive ones were associated with green, agricultural and liquidated municipal waste dump areas.

3

Application of the WetSpass simulation model for determining conditions governing the recharge of shallow groundwater in the Poznań Upland, Poland

Graf R., Przybyłek J.

Geologos

|

2018

|

Vol. 24, No. 3

189--205

EN

Assessments of the infiltration recharge of groundwater are performed using various methods and on different scales. Infiltration is dependent of climatic factors, aspects of water circulation, as well as on quasi-stationary and variable environmental features of a specific area, which are frequently difficult to determine on the basis of direct measurements or observations. The objective of the present study was to identify factors conditioning recharge of shallow groundwater in selected catchment areas of the Poznań Upland using the WetSpass simulation water balance model with spatially distributed parameters. Our analysis has indicated favourable and unfavourable conditions for recharge of groundwater in the annual period and in both half-year periods, which are the result of mutual relationships between the physical qualities of these catchment areas and their climatic and hydrological characteristics. The results obtained also confirmed the impact of surface runoff and actual evapotranspiration on the spatial distribution of effective infiltration. With soil types and groundwater depth distributions being similar in the catchment areas, changes in relationships between components of water balance are caused by differences in the type of land usage. Application of the WetSpass model has made it possible to arrive at a more accurate assessment of groundwater recharge. The results obtained may be used for erification of recharge areas and values of effective infiltration, set as a boundary condition in groundwater flow models.

4

Potas w glebie, roślinności i płytkich wodach gruntowych na tle zróżnicowanego użytkowania

Burzyńska I.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2012

|

T. 12, z. 1

49-58

PL

Celem pracy była ocena wpływu zróżnicowanego użytkowania łąki na glebie mineralnej na zawartość potasu w glebie, roślinności łąkowej oraz w płytkich wodach gruntowych. Badania prowadzono na długoletnim doświadczeniu łąkowym założonym w 1981 r. na czarnej ziemi zdegradowanej w Laszczkach, w województwie mazowieckim. W latach 2001-2010 pobierano próbki gleby i płytkich wód gruntowych. Natomiast próbki roślinności łąkowej pobierano w czasie I pokosu w latach 2009-2010. W wyciągu glebowym 0,01 mol CaCl2·dm-³ w wodach gruntowych oraz w roztworach mineralizowanych próbek roślinności łąkowej oznaczono zawartość K metodą płomieniowej spektrometrii atomowej (FAAS). Długotrwałe nawożenie saletrą wapniową stabilizowało odczyn gleby oraz przeciwdziałało stratom łatwo rozpuszczalnego K z gleby łąkowej. Koszenie i usuwanie roślinności z powierzchni poletek przyczyniło się do zmniejszenia zawartości K w glebie, szczególnie w warunkach odczynu umiarkowanie kwaśnego. Stężenie potasu w płytkich wodach gruntowych było uzależnione od sposobu użytkowania łąki. Zaniechanie produkcyjnego użytkowania łąki przyczyniło się do znacznych sezonowych wahań stężenia K w płytkich wodach gruntowych.

EN

The aim of this study was to assess the effect of diversified use of a meadow on potassium content in the soil, meadow vegetation and in shallow ground waters. The studies were carried out in a long-term grassland experiment initiated in 1981 in Laszczki in the Masovian Province. Samples of soil and shallow ground water from control wells were collected in 2001-2010. Plant samples were taken during the first cut in the years 2009-2010. Potassium content was measured with the flame atomic absorption spectrophotometry in 0.01 mol CaCl2·dm-³ soil extracts, in ground waters and in the samples of meadow vegetation after their mineralisation. Long-term fertilisation with calcium nitrate stabilized soil pH and counteracted the losses of easily soluble K from meadow soil. Mowing and removal of meadow vegetation from the surface of plots reduced K content in the soil, especially under moderately acidic soil pH. Potassium concentration in shallow ground water depended on the way the meadow was used. The abandonment of productive use of the meadow contributed to substantial seasonal variations of K concentration in shallow ground waters.

5

Wpływ zaniechania nawożenia oraz zbioru runi łąkowej na zawartość rwo oraz rozpuszczalnych form potasu i magnezu w glebie i w płytkich wodach gruntowych

Burzyńska I.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2009

|

T. 9, z. 3

19-28

PL

Przedmiotem badań była ocena zawartości RWO i rozpuszczalnych form K i Mg w glebie łąkowej oraz w płytkich wodach gruntowych. Po czterech latach od zmiany sposobu użytkowania łąki wykazano zwiększenie zawartości rozpuszczalnych form potasu w glebie łąkowej. Wieloletni brak nawożenia magnezem przyczynił się do małej zawartości łatwo rozpuszczalnych form tego składnika, będącej przyczyną zachwiania równowagi między potasem i magnezem w glebie. Otrzymane zależności między zawartością RWO w glebie a stężeniem K w płytkich wodach gruntowych wskazują na możliwość przenikania tego składnika do wód gruntowych wraz ze zwiększaniem zawartości RWO.

EN

The content of DOC and soluble forms K and Mg in soil after abandoned fertilisation and harvesting was analysed in order to follow their displacement to shallow ground waters. Studies were carried out in long-term meadow experiment set up in 1981 in the aim to assess the effect of liming and the use of various doses and forms of nitrogen fertilizers. Since 2004 fertilisation and harvesting of meadow plants were given up. Four years after this change the increase of soluble forms of potassium were found in meadow soil. Long lasting lack of magnesium fertilisation resulted in a small content of this macroelement and disturbed the soil equilibrium between potassium and magnesium. Obtained correlations between DOC in the soil and K in shallow ground waters point to a possible penetration of potassium with increasing content of DOC.

6

Zastosowanie testu 0,01 mol x dm-3 chlorku wapnia w ocenie zasobności gleby łąkowej i jakości wód gruntowych

Burzyńska I.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2008

|

T. 8, z. 2a

13-32

PL

Celem badań była ocena przydatności wyciągu 0,01 mol · dm-3 CaCl2 z gleby łąkowej do określenia współzależności między zawartością składników mineralnych w tej glebie a ich zawartością w roślinności łąkowej I pokosu oraz między zawartością składników mineralnych w wyciągu z gleby a ich stężeniem w płytkich wodach gruntowych. Badania prowadzono w celu wyznaczenia liczb granicznych zawartości w glebie dostępnych dla roślinności łąkowej form składników na podstawie zawartości tych składników w wyciągu 0,01 mol · dm-3 CaCl2. Wspomniany roztwór ekstrakcyjny stosowano także do oceny ryzyka zanieczyszczenia płytkich wód gruntowych wymienionymi składnikami mineralnymi. Badania prowadzono na wieloletnich doświadczeniach łąkowych oraz na łąkach produkcyjnych. Na podstawie wyznaczonych korelacji liniowych Pearsona między zawartością wybranych składników, tj. P, K, Mg, Mn i Zn, z "diagnostycznej" warstwy gleby (0-15 cm) a ich zawartością w roślinności łąkowej I pokosu wyznaczono wstępnie zawartości graniczne dostępnych form składników w mineralnej glebie użytkowanej łąkowo. Stwierdzono statystycznie istotne współzależności Spearmana między zawartością fosforu i magnezu w wyciągu z gleby a ich stężeniem w płytkich wodach gruntowych w okresie od marca do grudnia. Ostateczne wyznaczenie zawartości granicznych w glebie dostępnych dla roślinności łąkowej form składników mineralnych na podstawie wyciągu 0,01 mol · dm-3 CaCl2, a także oszacowanie ryzyka zanieczyszczenia płytkich wód gruntowych będzie możliwe po wykonaniu szerszych badań w skali kraju.

EN

The studies were aimed at evaluating the usefulness of 0.01 M CaCl2 soil extract to analyse the relationships between the content of mineral elements in meadow soil and in grassland vegetation of the Ist cut and between the content of mineral elements in this soil extract and their concentration in shallow ground waters. Studies were carried out to determine the threshold values of nutrients availability for grassland vegetation from their content in 0.01 M CaCl2 soil extract and to estimate the risk of shallow ground water pollution. Studies were carried out in a long-term grassland experiments in Janki, Laszczki, Falenty and Baniocha (Masovian Province) and in typical productive meadows in farms situated in Gródek (Podlasian Province), Małszyce (Kujawsko-Pomorskie Province) and Dziarnowo (Masovian Province). Preliminary threshold concentrations of available nutrients were determined from Pearson's coefficients of linear correlation between the content of P, K, Mg, Mn and Zn in 0.01 M CaCl,sub>2 soil extract from a "diagnostic" layer (0-15 cm) and their content in grassland vegetations of the I-cut. Significant Spearman correlation was found between the content of P and Mg in 0.01 M CaCl2 soil extract and their concentration in shallow ground waters from March to December. Definite calculation of the threshold concentrations of available mineral nutrients based on 0.01 M CaCl2 soil extract and risk assessment of ground waters pollution will be possible after broader studies.

7

Ocena wpływu wybranych cech gleb łąkowych na przenikanie rozpuszczalnych form składników mineralnych do płytkich wód gruntowych

Burzyńska I.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2007

|

T. 7, z. 2a

95-106

PL

Przedmiotem badań była ocena wpływu wybranych cech gleby łąkowej, tj. pHCaCl2 i zawartości rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO) na przemieszczanie się łatwo rozpuszczalnych form składników mineralnych do płytkich wód gruntowych. W latach 2001-2005 co miesiąc pobierano próbki gleby z warstw 0-10 i 10-20 cm oraz płytkich wód gruntowych ze studzienek kontrolnych zainstalowanych na pasach ochronnych wieloletnich doświadczeń łąkowych w miejscowościach: Janki, Laszczki, Falenty i Baniocha w województwie mazowieckim. Statystycznie istotne dodatnie współczynniki rang Spearmana w układzie wartość pHCaCl2 - stężenie wybranych składników w płytkich wodach gruntowych otrzymano dla: P, K, Mg, natomiast ujemne wartości tych współczynników - dla Mn i Zn. Ujemne wartości współczynników korelacji otrzymano także w przypadku zależności stężenia badanych składników mineralnych w płytkich wodach gruntowych od zawartości RWO w wyciągu z gleby łąkowej w 0,01 mol·dm-³ roztworze CaCl2.

EN

The study consisted in estimating the effect of soil features such as pH and dissolved organic carbon (DOC) content in 0.01 M CaCl2 soil extract on leaching of soluble forms of mineral elements to shallow ground waters. In the years 2001-2005 monthly soil samples were taken from soil layers: 0-10 and 10-20 cm and shallow ground waters were taken from control wells situated in buffer strips of the long-term meadow experiments in Janki, Laszczki, Falenty and Baniocha in Masovian Province. Positive statistically significant correlations of Spearman between pHCaCl2 and the concentration of macro- and micronutrients in shallow ground waters were found for P, Mg and negative correlations for Mn and Zn. Negative statistically significant were also found between the content of DOC and concentration of these elements in shallow ground waters.

8

Wpływ terminu pobrania próbek gleby na współzależność między zawartością P, K i Mg w wyciągu 0,01 mol CaCl2·dm-³ z gleby i ich stężeniem w płytkich wodach gruntowych

Burzyńska I.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2006

|

T. 6, z. 1

77-87

PL

Przedmiotem badań była ocena wpływu terminu pobrania próbek gleby na współzależność między zawartością fosforu, potasu i magnezu w wyciągu 0,01 mol CaCl2·dm-³ z gleby i ich stężeniem w płytkiej wodzie gruntowej. Próbki gleby z warstwy 0-10 i 10-20 cm oraz wody gruntowej ze studzienek kontrolnych zainstalowanych na pasach ochronnych wieloletnich doświadczeń łąkowych w miejscowościach: Janki, Laszczki, Falenty i Baniocha w województwie mazowieckim pobierano do badań w latach 2001-2003 co miesiąc. Współzależności rang Spearmana między zawartością fosforu i magnezu w wyciągu 0,01 mol CaCl2·dm-³ z gleby a ich stężeniem w płytkiej wodzie gruntowej były statystycznie istotne w próbkach gleby i wody gruntowej pobranych w ciągu całego sezonu badań od marca do grudnia, natomiast współzależności dotyczące potasu - jedynie w glebie pobranej w maju i we wrześniu oraz w wodzie gruntowej pobranej w okresie od lipca do listopada. Wykazano przesunięcie w czasie między zawartością fosforu i potasu w wyciągu 0,01 mol CaCl2·dm-³ z gleby a stężeniem tych składników w wodzie gruntowej.

EN

The study consisted in evaluating the effect of the term of soil sampling on relationships between the content of P, K and Mg in 0.01 M CaCl2 soil extract and their concentration in shallow ground waters. In the years 2001-2003 soil samples were taken monthly from layers: 0-10 and 10-20 cm and the shallow ground waters were taken from control wells situated in buffer strips of the long-term meadow experiments in Janki, Laszczki, Falenty and Baniocha in Masovian Province. Significant Spearman's correlations between the content of P and Mg in 0.01 M CaCl2 soil extract and their concentrations in shallow ground water were found for the whole season from March to December. In the case of potassium, significant correlations were obtained for soil samples taken in May and September and for ground waters taken between July and November. Time delay between P and K in the 0.01 M CaCl2 soil extract and their concentration in shallow ground waters was demonstrated.

9

Monitoring Wells for Level-determined Sampling in a Shallow Phreatic Aquifer

Anastasiadis P. D.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2001

|

Tom 3

139-149

EN

Level-determined groundwater samples are important for all the scientists involved with monitoring (LeBlane et al., 1991, Kelly et al., 1991). Level-determined samples are collected from a known, usually small depth interval in an aquifer. Most of the successful examples of level-determined sampling have been in shallow unconsolidated deposits where simple, cheep sampling devices have been used. Specially constructed, small diameter boreholes are dedicated these devices. All the procedures of level-determined sampling involve the drilling and construction of a dedicated borehole which is costly, time consuming and represents a permanent installation. On the other hand, existing boreholes offer a convenient and cost-effective option for obtaining groundwater samples, with the advantage that the borehole can be used for pumping, trace and other tests. However, it is difficult to obtain level-determined samples from existing open boreholes, owing to problems of induced flow in and around the borehole which causes mixing of groundwater from different levels in the aquifer (Segar 1993, Lerner and Teutsch 1995). Many previous reviews of sampling techniques (Pohlmann and Hess, 1988, Nilsson et al., 1995, Jones and Lerner, 1995, Anastasiadis and Xefteris, 2000) have concentrated on the technology for retrieving water. A careful recovered sample will be worthless if it has been obtained without understanding the local hydrogeological environment. The local hydrogeological environments play an important role for the choosing sample methods. For example, a rapid observation of a high porosity system with vertical hydraulic gradients would be ill-advised if low pumping rate methods were used because of their poor flushing. Other reviews (Lerner and Teutsch 1995) have discussed the hydrogeological issues surrounding level-determined sampling in an existing deeper wells. Must be noted that there is not a perfect method for all occasions and the final choice will depend on combination of a) the location, size and purpose of the sample required, b) the hydrogeological environment to be sampled, and c) the choice of the available equipment and the performance of the sampling methods. This work has been partially completed by the financial support of a research program from Prefecture of Chalkidiki, Greece. Support for Dr. Xefteris A. and Prof. Latinopoulos P., from the Aristotle University of Thessaloniki, Greece, is gratefully acknowledged

PL

Próbki wody gruntowej z określonych poziomów są ważne dla szczegółowych badań dotyczących hydrologii wód gruntowych. Zastosowanie ich wzrasta w ostatnich latach gdy badania hydrologiczne skupiły się na szczegółowych procesach projektowania i rozwoju technik remediacyjnych. Używanie urządzeń pozwalających badać wodę gruntową in situ pozwoliłoby na poradzenie sobie z tym problemem. W tym referacie przedstawiono zastosowanie sprawdzonego, dostępnego w sprzedaży systemu do pobierania próbek na określonych poziomach, zwanego systemem NDT. Przedstawiono również wyniki instalacji i używania tego systemu. Był on używany do pobierania próbek z przybrzeżnych, płytkich i nasyconych formacji wodonośnych, znajdujących się w północnej Grecji, gdzie prowadzone jest intensywne nawożenie azotem. Wyniki prób terenowych potwierdzają zdolność dostępnego w handlu urządzenia do pobierania próbek wód gruntowych in situ, do zbierania dokładnych i reprezentatywnych danych bez konieczności wstępnego opróbowywania ogromnych ilości stojącej wody studziennej. Urządzenia pracujące in situ pozwalają na szybki pobór próbek przy minimalnej ilości personelu pobierającego. Możliwość zastosowania takich urządzeń w różnorodnych przypadkach monitorowania potwierdza przydatność do tworzenia i stosowania szczegółowych modeli matematycznych do przewidywania stężenia azotanów lub do rozwoju technik remediacyjnych.