Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Risk assessment of surface waters associated with water circulation technologies on trout farms

Sidoruk M., Koc J., Cymes I., Rafałowska M., Rochwerger A., Sobczyńska-Wójcik K., Skibniewska K. A., Siemianowska E, Guziur J., Szarek J.

Journal of Ecological Engineering

|

2014

|

Vol. 15, nr 3

76--81

EN

Dynamic development of aquaculture has led to an increasing impact on the status of surface waters. Fish production generates wastes that, at high concentrations, may present a serious risk to the aquatic environment. Studies on the assessment of the impact of water management technologies in trout production on the quality of surface waters were conducted in 2011. Six farms were selected for the studies and were divided into two groups based on water management solutions (n = 3): farms with a flow through system (FTS) and farms with a recirculation aquaculture system (RAS). On all farms, water measurement points were set and they depicted the quality of in-flow water, the quality of water in ponds and the quality of outflow water. The studies did not demonstrate any impact of applied technology on electrolyte conductivity or calcium and magnesium concentrations in outflow water from a trout operation. In addition, it was found that the use of water for production purposes resulted in a slight increase in phosphorus and total nitrogen concentrations in waste waters.

2

Changes in the middle section of the Narew River (between Ostrołęka and Łomża) in view of natural factors and anthropogenic pressures

Grabińska B., Koc J., Cymes I., Szymczyk S.

Journal of Ecological Engineering

|

2014

|

Vol. 15, nr 2

25--30

EN

Contemporary and archive cartographic materials illustrating horizontal profile of the middle channel of the Narew River (between Ostrołęka and Łomża) were compared in the GeoMedia application. The results of the analysis revealed that natural and anthropogenic factors had not significantly contributed to changes in the channel profile over a period of two centuries. Narew is a meandering river, and its activity is associated with intensified erosion of right-bank bends and lateral movement along its flat-bed channel. The most noticeable changes include reduced area of oxbow lakes, mainly due to succession, and suburban settlement in floodplains that had been regarded as unfit for development in the 20th century.

3

Factors determining the optical properties of underground water intended for human consumption

Wons M., Glińska-Lewczuk K., Szymczyk S., Koc J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2014

|

Vol. 21, nr 4

425--437

EN

The optical properties of water (color and turbidity) and the content of iron and manganese compounds were determined in a multi-year study of underground water in 1990–2004. Water samples were collected from 12 intake monitoring sites in the following regions: Lower Vistula Valley, Zulawy Wislane – Vistula Delta Plain, Starogard Lakeland and Ilawa Lakeland. The maximum allowable turbidity levels (1 NTU) were exceeded in raw water samples, which required treatment. The optical parameters of water were affected by iron and manganese concentrations. Water samples with, a high iron content were collected from all investigated regions. The highest iron content of raw water samples was noted in Sztum (2.50 to 6.90 mg • dm–3 total Fe), and the lowest – in Malbork (0.05 to 0.20 mg • dm–3 total Fe). The highest manganese concentrations (0.72 to 1.72 mg • dm–3) were reported in raw water samples collected in the Zulawy Water Mains. Manganese levels ranged from 0.19 to 0.40 mg • dm–3 Mn in Sztum, and from 0.14 to 0.30 mg • dm–3 Mn in Kwidzyn. The lowest manganese concentrations were reported in raw water samples from Tertiary and Cretaceous water-bearing horizons. These samples did not require treatment. In most cases, the flow of water through the distribution network modified the parameters of treated water. This is an adverse phenomenon, as the final product supplied to end-users may not comply with standard requirements. For this reason, optical parameters and the manganese and iron content of potable water have to be monitored regularly between the point of water intake and the end-user.

PL

W oparciu o wyniki badań wód podziemnych, przeprowadzonych w latach 1990–2004, określono właściwości optyczne wód (barwa i mętność) oraz stężenie w nich związków żelaza i manganu. Wody pobierano z 12 punktów monitoringowych na ujęciach położonych w regionach: Dolina Dolnej Wisły, Żuławy Wiślane, Pojezierze Starogardzkie i Pojezierze Iławskie. Stwierdzono, że pod względem mętności badane wody surowe nie spełniały obowiązującej normy (1 NTU) i wymagały uzdatniania. O właściwościach optycznych ujmowanych wód decydowały stężenia w nich związków żelaza i manganu. W każdym z regionów występowały również wody zawierające duże ilości żelaza. Zdecydowanie najzasobniejsze w żelazo były wody surowe w ujęciu Sztum (od 2,50 do 6,90 mgFeog. • dm–3), a najuboższe w Malborku (od 0,05 do 0,20 mgFeog. • dm–3). Zaś największe stężenia manganu (0,72 do 1,72 mg • dm–3) stwierdzano w wodach surowych Centralnego Wodociągu Żuławskiego. Z kolei w Sztumie wynosiły one od 0,19 do 0,40 mgMn • dm–3, a w Kwidzynie od 0,14 do 0,30 mgMn • dm–3. Najmniejsze stężenia manganu występowały w wodach surowych, ujmowanych z pięter wodonośnych Trzeciorzędu i Kredy. Z tego względu wody te nie wymagały uzdatniania. Kontakt wody z siecią na ogół zmieniał parametry wody uzdatnionej. Nie jest to zjawisko korzystne, bowiem odbiorca może otrzymać produkt niespełniający wymaganych norm. Dlatego tak ważne jest monitorowanie właściwości optycznych wody oraz zawartości w niej żelaza i manganu począwszy od ujęcia, poprzez stację uzdatniania do odbiorcy.

4

Wpływ sposobu użytkowania terenu na jakość wód gruntowych

Świtajska I.J., Szymczyk S., Koc J.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

259--265

PL

W latach 2007-2010 na Pojezierzu Olsztyńskim na terenie wsi Bałdy prowadzono badania nad wpływem użytkowania rolniczego gleb na jakość wód gruntowych. Wody pobierano z piezometrów umieszczonych na: glebach mineralnych - odwadniane siecią drenarską grunty orne, na granicy pomiędzy łąką i gruntem ornym; na pastwiskach w pobliżu mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków oraz w obniżeniu terenu przy rowie melioracyjnym, a także na łące położonej na murszejącej glebie torfowej. W pobieranych raz w miesiącu wodach gruntowych oznaczono: odczyn, ChZTCr oraz zawartość składników popielnych, TDS i zasolenie. Stwierdzono, że na wartość odczynu wpływały rodzaj i sposób zagospodarowania gleb oraz opady atmosferyczne, które w zależności od intensywności i rozkładu powodowały zmianę odczynu od kwaśnego do zbliżonego do obojętnego. Stwierdzono, że nawet mało intensywne (łąka) zagospodarowanie murszejącej gleby torfowej powodowało większe zanieczyszczenie wód gruntowych niż użytkowanie gleb mineralnych w formie pastwiska łąki czy gruntu ornego. Wykazano również, że mało efektywnie działająca mechaniczno-biologiczna oczyszczalnia ścieków stanowi istotne źródło zanieczyszczenia wód gruntowych substancjami mineralnymi i organicznymi.

EN

In years 2007-2010 in the Mazurian Lake District in the area of the village Baldy they were carrying out research above the influence of agricultural using the soil on the quality of groundwaters. Waters was collected from piezometers, which was located: on mineral soils - arable land which was desiccated drainage system, on the border between meadow and arable land; in the pastures in the vicinity of mechanical and biological sewage and in the depression at the drainage ditch and in meadow which is located on loam-bedded decaying peat soil. In groundwaters which were collected once a month determine: reaction pH, COD and ash components, TDS and salinity. They stated that a kind and a way of developing the soil and precipitations which depending on intensity and the disintegration caused the change of the reaction pH had affected the value of the reaction pH than acid to Wpływ sposobu użytkowania terenu na jakość wód gruntowych 265 similar to neutral. They stated, that even little intense (meadow) land use on loam-bedded decaying peat soil was resulted bigger pollution for groundwaters than using the mineral soil in the pasture form or arable land. They also showed that little effectively the working mechanical-biological sewage treatment the essential source pollution of groundwaters with the mineral and organic matters.

5

Effect of retention reservoirs in protecting lakes from runoff pollution in rural areas

Skonieczek P., Koc J., Duda M.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

247--251

PL

Badania nad wpływem zbiornika retencyjnego w ochronie jezior przed spływem zanieczyszczeń ze zlewni rolniczych prowadzono w okresie dwóch lat hydrologicznych 2005/2006. Do badań szczegółowych wytypowano zbiornik retencyjny znajdujący się w dolinie końcowego biegu strugi Sząbruk położonej w północno-wschodniej Polsce, w makroregionie Pojezierza Mazurskiego i mezoregionie Pojezierza Olsztyńskiego. Badana zlewnia składa się z części leśnej i rolniczej. W dolnej części strugi Sząbruk znajduje się zbiornik retencyjny zamknięty groblą i mnichem. Odpływ ze zbiornika kierowany jest końcowym odcinkiem strugi Sząbruk do Jeziora Wulpińskiego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, iż średnie stężenie suchej masy, substancji mineralnych oraz ChZTCr w wodach odpływających z badanych zlewni cząstkowych zależało od sposobu i intensyfikacji użytkowania, w zlewniach rolniczych były wyższe niż w odpływie ze zlewni leśnych. W wyniku przepływu wody przez zbiornik retencyjny następował spadek stężenia suchej masy, substancji mineralnych oraz ChZTCr względem zlewni rolniczych, będących przyczyną zanieczyszczeń obszarowych. Ładunek suchej masy, substancji mineralnych, ChZTCr odprowadzany z obszaru zlewni był uzależniony od sposobu jej zagospodarowania. Największy odpływ ładunku badanych wskaźników z jednostki powierzchni stwierdzono w zlewni rolniczych. Zbiornik retencyjny tworzy skuteczną barierę dla zanieczyszczeń obszarowych, redukując ładunek suchej masy o 91%, substancji mineralnych o 92%, ChZTCr o 88%.

EN

The effect of a retention reservoir in lakes protection against the runoff from agricultural catchments was studied during two hydrological years 2005/2006. Detailed investigations were carried out on a retention reservoir situated in a valley, in the lower course of the Szabruk stream in north-eastern Poland, in the Masurian Lakeland macroregion and the Olsztyn Lakeland mesoregion. The catchment area of the Szabruk stream consists of an agricultural and an afforested part. The retention reservoir located in the lower course of the Szabruk stream is enclosed by a dike and is equipped with an outlet box. The outflow from the reservoir passes through the terminal section of the Szabruk stream to Lake Wulpinskie. The average concentrations of dry matter and mineral matter, and the average values of CODCr in the outflow from the studied catchment were determined by the type and intensity of land use, and they were higher in the agricultural catchment than in the afforested catchment. The concentrations of dry matter and mineral matter, and the values of CODCr decreased following the passage of the stream's waters through the retention reservoir, compared with the agricultural catchment. The loads of dry matter, mineral matter and CODCr in the outflow from the analyzed catchment were determined by the type of land use. The highest unit loads were noted in the agricultural catchment. The retention reservoir was found to be an effective barrier to pollutants, reducing the loads of dry matter (by 91%), mineral matter (by 92%) and CODCr (by 88%).

6

Profiling of groundwater quality based on its utilization

Wons M., Szymczyk S., Koc J.

Journal of Ecological Engineering

|

2013

|

Vol. 14, nr 4

28--35

EN

This paper presents an analysis of groundwater from the intakes “Park” and “Motława” situated in Tczew (Poland). These water intakes have varied hydrological conditions and volume of utilized resources (wells). In this area, the deepest drillings extend to 180 m (cretaceous stage) with 20% being constituted by tertiary-quaternary formations with depths ranging from 60 to 63.7 m. The distribution of water from the intakes depended on the population to which it was supplied and the average production of water ranged from 5,802.4 to 7,591.5 m3 per day on “Motława” intake and from 3,196.3 to 4,125.4 m3/day on “Park” intake and did not exceed the production capacity specified by the regulations. In 1994–2009, analyses of water intended for consumption from the above-mentioned intakes in Tczew were performed by testing the water reaction and the content of ammonium ions and chlorides. In the period of the studies, the permissible reaction was not exceeded and the concentrations of ammonium ion and chlorides were on a relatively steady level.

7

Wpływ produkcji pstrąga w stawach betonowych z kaskadowym przepływem wody na właściwości fizyczne i chemiczne wód powierzchniowych

Sidoruk M, Koc J, Szarek J., Skibniewska K., Guziur J, Zakrzewski J

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

Nr 34

206--213

PL

Gospodarka stawowa wymaga prowadzenia określonej hodowli bądź chowu ryb z jednoczesnym uwzględnieniem zarówno możliwości i opłacalność produkcji, jak i określenia wpływu tej działalności na środowisko przyrodnicze. Jakość wód odprowadzanych z gospodarstw rybackich, jak i ich obciążenie ładunkiem zanieczyszczeń zależy od szeregu różnych czynników. Należy tu uwzględnić zarówno jakość wód zasilających stawy, gatunek ryb, metodę ich chowu, ilość i jakość skarmionej paszy, jak i czynniki metrologiczne i fizjograficzne. Badania dotyczące oceny wpływu chowu pstrąga na właściwości fizyczne i chemiczne wód powierzchniowych prowadzono w latach 2010-2012 roku. Do badań wytypowano gospodarstwo pstrągowe położone w województwie pomorskim, około 36 km na południowy wschód od Słupska. Próbki wody do analiz fizycznych i chemicznych pobierano co dwa miesiące (łącznie pobrano 12 serii próbek) i oznaczono w nich: temperaturę [°C], tlen rozpuszczony [mg • dm-3], nasycenie tlenem [%], przewodnictwo elektrolityczne właściwe [μS • cm-1], pH, potencjał oksydoredukcyjny [mV] oraz BZT5 i ChZTCr. Przeprowadzone badania wykazały, że wody wykorzystywane do zasilania obiektów hodowlanych spełniały wymagania jakim powinny odpowiadać wody śródlądowe będące środowiskiem życia ryb łososiowatych. Jedynie okresowo w przypadku BZT5 normy te były nieznacznie przekroczone. Pogorszenie wskaźników jakości wód po przepłynięciu przez stawy nie powodowało zmiany klasy ich jakości, jedynie okresowo w przypadku wskaźnika BZT5 stwierdzono obniżenie się jej jakości z I do III klasy.

EN

Fish rearing causes changes in water quality due to the use of feed, mineral and organic fertilizers, pharmaceuticals and disinfectants. Rational fishery management aims to maintain or restore the quality of water in natural ecosystems. Cultures produce a certain amount of waste and pollutants released into the environment with waters departing from ponds, but their harmfulness depends on the conditions and type of farming. Studies on the assessment of the effects of rearing trout on physical and chemical properties of surface water were carried out in 2010-2012. Were chosen trout farm located in the Pomeranian province about 36 miles southeast of Słupsk. Water samples for physical and chemical analysis were collected every two months (a total of 12 sets samples collected) and labeled them: temperature [°C], dissolved oxygen [mg • dm-3], oxygen saturation [%] electrolytic conductivity [S • cm-1], pH, redox potential [mV] and BOD5 and CODCr. The study showed that the water used to supply breeding facilities meet the requirements to be met which are inland water salmonid habitat. Only periodically for BOD5 standards have been slightly exceeded. After passing through the joints deterioration of water quality did not cause a change in the quality of the class, if only temporarily BOD5 ratio were lower in its quality from the first to the third class.

8

Temperature and Oxygen Profiles of Restored Water Bodies

Sobczyńska-Wójcik K., Koc J., Rafałowska M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 10

1115--1125

EN

The study covered three lakes: Nowe Wloki (with two pools – Main Basin and Northern Bay), Setalskie Duze and Setalskie Male – connected by the Setal Stream (Struga Setal) to form a riverine-lacustrine system. Due to their specific location (slope), the investigated water bodies form a cascade system. They are situated 25 km from the city of Olsztyn, in the Dywity municipality (Olsztyn Lakeland), in an agricultural catchment. Due to their low average depth (1 to 2 m), the analyzed water bodies can be classified as polymictic. The aim of this study was to analyze the temperature and oxygen profiles of water bodies restored approximately 30 years ago. The profiles were determined during winter stagnation (2005 and 2006) and summer stagnation (2007). An analysis of temperature and oxygen conditions performed in the summer confirmed close correlations between the studied parameters. All lakes were characterized by incomplete thermal and oxygen stratification, typical of shallow water bodies. The oxygen profiles determined in the winter showed a temperature distribution pattern characteristic of reverse thermal stratification. In all investigated water bodies, surface water temperature was close to 0 oC, and it increased gradually from a depth of 30–50 cm. During winter stagnation, the highest dissolved oxygen content was noted in the top layer of water under the ice, and oxygen concentrations varied widely between years. The lowest oxygen content was observed at the bottom, and critically low values (from 0.16 mgO2 dm–3 to 0.29 mgO2 dm–3), were recorded during the severe winter of 2006, when ice cover thickness reached 40 cm and organic matter decomposition and aerobic respiration processes led to almost complete oxygen depletion.

PL

Badaniami objęto trzy zbiorniki wodne: jezioro Nowe Włóki (o dwóch plosach – basen główny i zatoka północna), jezioro Sętalskie Duże i jezioro Sętalskie Małe, połączone Strugą Sętal w jeden system rzeczno-jeziorny. Obiekty te ze względu na charakterystyczne położenie (spadki terenu) tworzą układ kaskadowy. Położone są one 25 km od Olsztyna w gminie Dywity (Pojezierze Olsztyńskie) w zlewni o wyraźnym ukierunkowaniu rolniczym. Analizowane akweny ze względu na małą głębokość średnią (od 1 do 2 m) należą do polimiktycznych. Celem pracy była analiza termiczno-tlenowa wód zbiorników wodnych, odtworzonych przed około 30 laty. Profile zostały wykonane zarówno w okresach stagnacji zimowej (2005 i 2006 r.), jak i letniej (2007 r.). Badania stosunków termiczno-tlenowych wykonanych latem wykazały dużą zbieżność elementów temperatury i tlenu. We wszystkich jeziorach stwierdzona została charakterystyczna dla wód płytkich niepełna stratyfikacja termiczno-tlenowa. Wykonane zimowe profile tlenowe wykazały charakterystyczny układ dla temperatur, kiedy to zachodzi zjawisko stratyfikacji odwróconej – katotermii. We wszystkich badanych zbiornikach temperatura wody przy powierzchni była zbliżona do 0 oC i od głębokości około 30–50 cm stopniowo rosła. Największa zawartość tlenu rozpuszczonego w czasie stagnacji zimowej znajdowała się w górnej warstwie, tuż pod lodem i wyraźnie różniła się w poszczególnych latach. Najniższe stężenia O2 występowały przy dnie, z krytycznie niskimi wartościami (od 0,16 mgO2 dm–3 do 0,29 mgO2 dm–3) odnotowanymi w akwenach w czasie bardzo ostrej zimy 2006 r., kiedy to pokrywa lodowa sięgała 40 cm. Wówczas procesy rozkładu materii oraz procesy oddychania tlenowego organizmów doprowadziły prawie do całkowitego zużycia tlenu w zbiornikach.

9

Role of the Retention Reservoir in Szabruk for the Chlorine Ion Migration from Its Agricultural Catchment

Koc J., Duda M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 5-6

723-730

EN

The role of a retention reservoir in chlorine migration from an agricultural catchment area was analyzed during the hydrological years 2005/2007. The investigated retention reservoir is situated in a valley, in the lower course of the Szabruk stream flowing into Lake Wulpinskie located in north-eastern Poland, in the Olsztyn Lakeland mesoregion. The chlorine content of water evacuated from the catchment was determined in the range of 3.0 mg Cl dm–3 to 43.0 mg Cl dm–3, and it was determined by the type and intensity of catchment use. The highest chlorine levels were noted in agricultural catchments connected to a drainage network (20.6 mg Cl dm–3 on average), lower concentrations were found in farming areas drained via ditches (11.4 mg Cl dm–3), while the lowest Cl content of water was determined in outflows from afforested catchments (5.3 mg Cl dm–3 on average). Chlorine concentrations were lower in the growing season in all studied catchment types. The chlorine load evacuated from the catchment was determined by the type of catchment use. The greatest chlorine loss per hectare of the catchment area was noted in the agricultural catchment connected to a drainage network (13.8 kg Cl ha–1 year–1), a smaller Cl load was evacuated from the catchment drained via ditches (6.2 kg Cl ha–1 year–1), while the smallest loss was observed in the afforested catchment (4.1 kg Cl ha–1 year–1). Chlorine concentrations increased by 10 %, from 8.2 mg Cl dm–3 to 9.0 mg Cl dm–3 following the passage of the stream’s waters through the retention reservoir. The above resulted from the inflow of drainage water with a high chlorine content as well as higher Cl concentrations due to vapotranspiration. The chlorine content of water remained unchanged after the Szabruk stream passed through the retention reservoir and the band ditch, indicating that chlorine is a good tracer of water movement through drainage facilities.

PL

Badania nad znaczeniem zbiornika retencyjnego w określeniu migracji chloru ze zlewni rolniczej prowadzono w latach hydrologicznych 2005/2007. Do badań szczegółowych wytypowano zbiornik retencyjny położony w dolinie końcowego biegu strugi Sząbruk wpadającej do Jeziora Wulpińskiego, położonej w północno-wschodniej Polsce w mezoregionie Pojezierza Olsztyńskiego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, stężenie chloru w wodzie odpływającej ze zlewni mieściło się w granicach od 3,0 mg Cl dm-3 do 43,0 mg Cl dm-3 i zależało od sposobu i intensywności jej użytkowania. Najwyższe stężenie chloru stwierdzono w wodzie zlewni rolniczych odwadnianych siecią drenarską (średnio 20,6 mg Cl dm-3), niższe z użytków rolnych odwadnianych rowami (11,4 mg Cl dm-3), a najniższe natomiast w przypadku odpływu ze zlewni leśnej (średnio 5,3 mg Cl dm-3). We wszystkich zlewniach cząstkowych mniejsze stężenia chloru stwierdzono w okresie wegetacyjnym niż poza nim. Ładunek chloru odprowadzany z obszaru zlewni był uzależniony od sposobu jej zagospodarowania. Największy odpływ chloru z jednostki powierzchni stwierdzono w zlewni rolniczej zdrenowanej (13,8 kg Cl ha-1 rok-1), mniejszy ze zlewni odwadnianej rowami (6,2 kg Cl ha-1 rok-1) i najmniejszy ze zlewni leśnej (4,1 kg Cl ha-1 rok-1). W wyniku przepływu wody przez zbiornik retencyjny następowało podwyższenie w niej stężenia chloru o 10 %, z 8,2 mg Cl dm-3 do 9,0 mg Cl dm-3, co było efektem zasilania wodami drenarskimi o wyższych stężeniach chloru i zatężenia roztworu w wyniku ewapotranspiracji.

10

Role of Retention Reservoir in Sodium Migration from Agricultural and Afforested Catchment Areas

Skonieczek P., Koc J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 3

435-443

EN

The analisis of the role of retention reservoir in sodium migration from agricultural and afforested catchment areas and wastewater treatment plants was presented. The study was conducted on a stream with a pond at its outlet. For technical purposes, water was partially directed via a band ditch. The investigated site is situated in north-eastern Poland, in the Olsztyn Lakeland mesoregion. Detailed investigations of surface waters were carried out over a period of 3 years. The highest sodium concentrations were noted in treated effluents (84.19 and 96.64 mg Na dm–3 on average), lower levels were found in the outflows from agricultural catchments (7.54 to mg Na dm–3 to 11.55 mg Na dm–3), while the lowest – in the outflows from afforested catchments (3.77 to 4.52 mg Na dm–3). In the outflow from the retention reservoir, sodium concentrations reached 7.87 mg Na dm–3, and in the outflow from the band ditch – 8.90 mg Na dm–3. Total sodium concentrations in water flowing from the catchments to Lake Wulpinskie was 8.09 mg Na dm–3. A total of 4706 kg sodium was discharged into the lake each year, which means that flow per ha of the catchment area was 3.4 kg Na. The retention reservoir significantly reduced the total sodium load flowing from the catchments into the lake. The main role of the reservoir was to equalize sodium concentrations. The sodium load was reduced by approximately 50 %.

PL

Praca zawiera wyniki badań dotyczące znaczenia zbiornika retencyjnego w migracji sodu dopływającego ze zlewni leśnych, rolniczych oraz oczyszczalni ścieków. Obiektem badań był ciek, na ujściu którego zbudowano staw. Ze względów technicznych część wód kierowano rowem opaskowym. Obiekt badań położony jest w północno-wschodniej Polsce, w mezoregionie Pojezierza Olsztyńskiego. Badania szczegó łowe wód powierzchniowych prowadzono 3 lata. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, iż największe stężenie sodu występuje w odpływach z oczyszczalni ścieków średnio 84,19 i 96,64 mg Na dm–3, na odpływie ze zlewni rolniczych średnio od 7,54 mg Na dm–3 do 11,55 mg Na dm–3, najmniejsze zaś ze zlewni leśnych 3,77 i 4,52 mg Na dm–3. Na odpływie ze zbiornika retencyjnego stężenie sodu wynosiło 7,87 mg Na dm–3, natomiast z rowu opaskowego 8,90 mg Na dm–3. Całkowite stężenie sodu w wodzie odpływającej ze zlewni do Jeziora Wulpińskiego wynosiło 8,09 mg Na dm–3. Do jeziora spływało rocznie 4706 kg sodu, co dało spływ jednostkowy 3,4 kg Na z 1 ha zlewni. Zbiornik retencyjny w znacznym stopniu zmniejszał ilość sodu odpływającego ze zlewni do jeziora. Główna jego rola polegała na uśrednianiu stężeń. Redukcja ładunku sodu wynosiła ok. 50 %.

11

The significance of oxbow lakes for the ecosystem of afforested river valleys

Koc J., Kobus S., Glińska-Lewczuk K.

Journal of Water and Land Development

|

2009

|

no. 13a

115-131

EN

The interest in significance of forest areas in water quality improvement has been increasing since creation of biogeochemical barriers became effective tools against the input of pollutants to surface water from diffuse sources. Along meandering river valleys, numerous floodplain lakes often appear as valuable water ecosystems but of advanced eutrophy. Their trophic status depends not only on the hydrological connectivity with the river but also land use in the direct vicinity of the reservoir. Research on water ecosystems in the postglacial river valleys in northern Poland contributed to identification of the role of woodland area in pollutants migration in the valley of the Łyna River. The study on the ecosystem concerned seasonal variation in nutrient concentrations (N and P) and bottom sediments properties in relation to hydrological conditions (water level fluctuations). Based on the collected data we attempted prediction of the reservoir lifetime. Depending on hydrological, geological and topographic conditions the origin of water supply of the basin is changing. Annual water level fluctuations in the range of 200 cm cause the basin capacity variation as much as 5 times. Nevertheless, water quality in the lake was conditioned by the riverine supply, the significant share in the lake feeding has groundwater supply from hillslope aquifer and seepage through alluvial aquifer. Contribution of every origin supply depends on river flow rate and valley water level, it depends on alluvial ground formations permeability and relief. Hillslope erosion of the concave bank was responsible for high nitrogen and phosphorus outflows. The research showed that primary and secondary production and freshets contributed to intensive deposition of bottom sediments in oxbow lake. The increase rate of sediment determined on the base of matter balance was 10 times higher than deposition rate of bottom sediments in glacial lakes. The accelerated processes of silting-up and shallowing and terrestialization of the valuable ecosystems indicate the necessity of floodpain lakes protection due to ecological functions they play in forestry landscape.

PL

Zainteresowanie funkcją, jaką pełnią obszary leśne w poprawie jakości wody, wzrastało od kiedy bariery biogeochemiczne stały się efektywnym narzędziem przeciwko zanieczyszczeniom obszarowym, wprowadzanym do wód powierzchniowych. Wzdłuż dolin rzek meandrujących pojawiają się liczne jeziora równin zalewowych jako cenne ekosystemy wodne, lecz o zaawansowanym stopniu eutrofizacji. Ich poziom troficzny zależy nie tylko od stopnia połączenia z rzeką, ale również od użytkowania przyległego obszaru. Badania prowadzone nad ekosystemami wodnymi rzek północnej części kraju przyczyniły się do poznania roli, jaką odgrywają obszary zalesione w migracji zanieczyszczeń w dolinie Łyny. Badania dotyczyły sezonowej zmienności koncentracji azotu i fosforu oraz właściwości osadów dennych w odniesieniu do zmiennych warunków hydrologicznych. W kontekście lokalnych warunków hydrologicznych, geologicznych i topograficznych zasilanie starorzecza ma różny charakter. Oscylacje poziomu wody w zbiorniku w cyklu rocznym w zakresie dochodzącym do ponad 200 cm determinowała ponad 5-krotną zmienność jego objętości i zdolności retencyjnej. Jednakże jakość wody w zbiorniku była uwarunkowana zasilaniem przez wody rzeki, istotny udział w zasilaniu zbiornika miały wody gruntowe zbocza doliny i wody aluwialne przesiąkające z koryta rzecznego. Ich udział jest zmienny w czasie i zależy bezpośrednio od wielkości przepływu w rzece i poziomu wód w dolinie, przepuszczalności utworów aluwialnych oraz rzeźby terenu. Erozja stromej skarpy brzegu wklęsłego zbiornika odpowiadała za duży spływ azotu i fosforu do jego wód. Procesami generującymi depozycję osadów dennych w starorzeczach były produkcja pierwotna i wtórna oraz wezbrania rzeczne. Bilans materii w zbiorniku odpowiadał za przynajmniej 10-krotnie szybszy przyrost osadów niż w jeziorach glacjalnych. Przyśpieszony proces odcinania, wypłycania i zalądowienia cennych ekosystemów wymusza konieczność ochrony w odniesieniu do funkcji, jakie pełnią one w krajobrazie leśnym.

12

Calcium ion migration in agricultural and afforested lake catchments

Koc J., Sidoruk M., Rochwerger A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 3

201-212

EN

The research on circulating of calcium in the agricultural-forest drainage areas were carried out on the Olsztyn lake district in 2004-2006 years. Three lakes were marked out for examinations about diversified anthropogenic interacting with their drainage areas. Ardung lake is situated in the centre-western part of the Mazurian lake district, its surface amounts to 26.2 ha and the average depth is 1.8 m. The drainage area of examined lake bas the surface of 1539 ha and forest communities are covering it in the form of pine forests about the high level of the naturalness. Drainage area of Bukwałd lake is situated 20 km to the north of Olsztyn. Lake covers 36.2 ha of the surface and its average depth is 5.0 m. The total drainage area of lake is taking the surface of 1156 ha, in which the arable land constitutes the 60 % with the little surface area of the land filld by wasteland (9 %) and forests (31 %) and with low-density housing. Lake Sunia is situated about 30 km to the north of Olsztyn. The surface area of lake amounts to 111.6 ha and its average depth is 3.9 m. The total surface of the drainage area amounts to 450 ha, out of which 97 % is going to the intensively agriculturally used lands, while the Test part constitute wastelands and forests. Comparing the individual research years one should state that in 2005 the lowest values of flows were recorded in the rising tides and ebb tides from Lakes Sunia and Bukwałd, however the highest were observed in the year 2004; a situation developed differently in the drainage area of Ardung lake, in which, in the sequence of the entire research period, comparatively levelled values of flows were recorded in all rising tides and the ebb tide of lake. Comparing flows off from the examined drainage areas one should state that the waters running off from the exploited agricultural drainage areas of Bukwałd lake were characterized by the highest Ca2+ contents (114.3-126.3 mg . dm-3), however the lowest were found in waters running off from the boggy area of the same lake (25.0 mg . dm-3). Higher contents of calcium in the waters running off from the agricultural areas is connected with more intensive washing this element out of arable cultivated soils periodically deprived of the plant cover. Considerable de-equalisations occurring in the drainage areas of lakes can also contribute to the faster outflow of biogenes increasing this way their content in the waters flowing into the reservoir.

PL

Badania nad krążeniem wapnia w zlewniach rolniczo-leśnych prowadzono na Pojezierzu Olsztyńskim w latach 2004-2006. Do badań wytypowano trzy jeziora o zróżnicowanym oddziaływaniu antropogennym na ich zlewnie. Jezioro Ardung położone jest w środkowo-zachodniej części Pojezierza Mazurskiego, jego powierzchnia wynosi 26,2 ha, a średnia głębokość 1,8 m. Zlewnia badanego jeziora ma powierzchnię 1539 ha i porastają ją zbiorowiska leśne w postaci borów sosnowych o wysokim stopniu naturalności. Zlewnia jeziora Bukwałd położona jest 20 km na północ od Olsztyna. Jezioro zajmuje 36,2 ha powierzchni, a jego średnia głębokość wynosi 5,0 m. Całkowita zlewnia jeziora zajmuje powierzchnię 1156 ha, w której grunty orne stanowią 60 % z niewielką powierzchnią terenu zajętą przez nieużytki (9 %) oraz lasy (31 %) i rozproszoną zabudową. Jezioro Sunia położone jest ok. 30 km na północ od Olsztyna. Powierzchnia jeziora wynosi 111,6 ha, a jego średnia głębokość 3,9 m. Całkowita powierzchnia zlewni wynosi 450 ha, z czego 97 % przypada na grunty intensywnie użytkowane rolniczo, a pozostałą część stanowią nieużytki oraz zadrzewienia. Porównując poszczególne lata badawcze, należy stwierdzić, że w roku 2005 odnotowano najmniejsze wartości przepływów w dopływach i odpływach z jezior Sunia i Bukwałd, natomiast największe zaobserwowano w roku 2004, odmiennie kształtowała się sytuacja w zlewni jeziora Ardung, w którym w ciągu całego okresu badawczego odnotowano względnie wyrównane wartości przepływów we wszystkich dopływach i odpływie z jeziora. Porównując spływy z badanych zlewni, należy stwierdzić, że największą zawartością Ca2+ odznaczały się wody odpływające ze zlewni użytkowanych rolnie jeziora Bukwałd (114,3-126,3 mg . dm-3), natomiast najniższe stwierdzono w wodach odpływających z obszaru podmokłego tego samego jeziora (25,0 mg. dm-3). Większe zawartości wapnia w wodach odpływających z obszarów rolniczych jest związane z intensywniejszym wymywaniem tego składnika z gleb uprawianych omie okresowo pozbawionych okrywy roślinnej. Znaczne deniwelacje występujące w zlewniach jezior mogą się także przyczyniać do szybszego odpływu biogenów, zwiększając tym samym swoją zawartość w wodach dopływających do zbiornika.

13

Threat of manganese contamination in the light of studies investigating the quality of potable water from the lower Vistula Valley, Zulawy and lakelands

Koc J., Glińska-Lewczuk K., Wons M., Szymczek S., Cymes I.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2008

|

Vol. 15, nr 11

1273-1282

EN

Adequate water quality is a priority goal to be met within the framework of the EU National Drinking Water Monitoring Program. As set forth in this program, the quality of water intended for human consumption is to be controlled by sanitary inspection units. Another important goal is to supply consumers with safe potable water and to take relevant actions to mini-mize the health hazard associated with water quality deterioration. According to WHO and the Regulation of the Ministry of Health, the recommended daily intake of manganese (0.5 mg ź dm-3) conforms to the public health protection strategy. In the present study, samples of raw and treated underground water from twelve intakes located in four mesoregions of northern Poland were analyzed during the years 1994-2004. Manganese concentrations were determined under the water quality moni-toring program, taking into account selected environmental and technological factors related to the condition of water supply networks. Manganese concentrations in raw water drawn from Tertiary, Quaternary and Cretaceous deposits ranged from 0.001 to 1.2 mg ź dm-3. Water quality was determined by the hydrogeological properties of deposits, and the highest manganese concen-trations were observed in raw water samples from the QT horizon in the region of Zulawy Water Mains. The average indicator of water treatment effectiveness reached 22 %. Despite the use of effective treatment methods, total manganese removal from water is impossible for technological reasons. The key factor affecting the manganese content of mains water is the concentration of this element in raw water. The study indicated that water is subject to secondary contamination during distri-bution, resulting from the condition and not type of the applied piping material. Therefore, it seems advisable to assess potential health risks to consumers posed by exceeding the maximum allowable concentrations (MAC) of manganese.

PL

Jakość wody do spożycia jest priorytetem w Narodowym Monitoringu Wody, który stworzony został w strukturach Unii Europejskiej, a realizowany przez inspekcje sanitarne. Ważnym celem użytecznym jest zapewnienie konsumentom wody o odpowiedniej jakości zdrowotnej oraz działanie w kierunku minimalizacji ryzyka zdrowotnego związanego z pogarszaniem jakości wody. Według WHO i Rozporządzenia Ministra Zdrowia zalecana wartość manganu 0,5 mg ź dm-3 jest odpowiednia dla ochrony zdrowia publicznego. W latach 1994-2004 wykonywano badania wód podziemnych surowych i uzdatnionych z dwunastu ujęć położonych w czterech mezoregionach północnej Polski. Analizie poddano mangan w ramach monitoringu kontrolnego, biorąc pod uwagę czynniki środowiskowe oraz związane z funkcjonowaniem sieci wodo. ciągowych. Wody surowe, ujmowane z utworów kredy, trzeciorzędu i czwartorzędu, reprezentowały stężenia w zakresie od 0,001 do 1,2 mg ź dm-3. Ich jakość uwarunkowana była cechami hydrogeologicznymi złoża, przy czym największe stężenia odnotowano w wodach ujmowanych ze wspólnego piętra QT w rejonie Centralnego Wodociągu Żuławskiego. Przeciętny wskaźnik efektywności uzdatniania wody wyniósł 22 %. Pomimo skutecznych metod uzdatniania, zupełna eliminacja tego składnika jest niemożliwa z powodów technologicznych systemu dystrybucji wody do konsumenta. Głównym czynnikiem kształtującym zawartość manganu w wodzie wodociągowej jest stężenie tego składnika w wodzie surowej. Badania wykazały wtórne zanieczyszczenie wód w sieci dystrybucyjnej, wynikające nie z zastosowanego rodzaju, lecz kondycji materiału budującego sieć. Dlatego celowa jest ocena ryzyka zdrowotnego konsumentów w razie przekroczeń wartości dopuszczalnych (NDS).

14

Role of preliminary reservoirs in reducing phosphorus inflow from agricultural and afforested catchment areas to the lake

Skonieczek P., Koc J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2008

|

Vol. 15, nr 12

1347-1357

EN

The results of a study on effective treatment options for surface waters red by runoffs from afforested and agricultural catchments as well as effluents from wastewater treatment plants have been presented. The investigated site was a stream and a pond built at the stream intake. For technical reasons, a part of the flow was directed to a band ditch. The objective of this study was to determine the degree of reduction in total phosphorus and phosphate phosphorus levels in the pond. Surface waters were investigated in the course of three-year studies. It was found that the pond effectively lowered phosphorus concentrations and phosphorus load in water. The average annual drop in the concentration levels of the investigated forms of phosphorus reached 33 % total P and 48 % P-PO43-. The reduction in phosphorus load passing through the pond and the band ditch reached 58 % total P and 60 % P-PO43-. The obtained results indicate that small water bodies play an important role in reducing water pollution levels. Ponds support the final treatment of fertile waters flowing from farmland and wastewater treatment plants in rural areas.

PL

Badano możliwości zmniejszenia zanieczyszczeń wód powierzchniowych zasilanych odpływami ze zlewni leśnych, rolniczych oraz oczyszczalni ścieków. Obiektem badań był ciek na ujściu którego zbudowano staw. Ze względów technicznych część przepływu kierowano rowem opaskowym. Celem pracy było określenie stopnia redukcji fosforu ogólnego i fosforu fosforanowego w stawie przez który badany ciek przepływa. Badania szczegółowe wód powierzchniowych prowadzono 3 lata. Stwierdzono, że staw skutecznie obniża stężenia i ładunki związków fosforu w wodzie. Średnio w ciągu roku stężenie badanych form fosforu zostało zmniejszone o 33 % P og. i 48 % P-PO43-. Natomiast redukcja łącznego ładunku przepływającego przez staw i rów opaskowy wynosiła 58 % P og. i 60 % P-PO43-. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdza się, że wykorzystanie niewielkich zbiorników w redukcji zanieczyszczeń wód jest celowe i uzasadnione. Stawy umożliwiają doczyszczenie żyznych wód spływających z terenów rolniczych i wiejskich oczyszczalni ścieków.

15

Effect of drainage system on the pollution of surface water with nitrogen compounds

Koc J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2008

|

Vol. 15, nr 10

1093-1100

EN

A study to determine nitrogen concentrations and loads removal with water runoffs from five agricultural catchments equipped with a drainage system and from three agricultural catchments drained via ditches was conducted in the Olsztyn Lakeland during the years 1992-1999. It was found that nitrogen losses with runoff were determined mostly by the volume of drainage water. On average, drainage systems removal twice as much water as drainage ditches, but the resulting runoff was uniformly distributed throughout the real. An average of 12 kg and a maximum of 45 kg of nitrogen was evacuated annually per ha of arable land equipped with a drainage system, while nitrogen lass from farmland drained via ditches reached 2 kg on average with a maximum of 4 kg N per year. The rate and efficiency of drainage were higher in catchments equipped with a drainage system. The share of nitrates(V) in the total nitrogen load was also high or in agricultural areas equipped with a drainage system (95 % on average) than in arable land drained by ditches (66 %). The highest nitrogen and nitrate(V) runoff was observed in March and April, and minimum values were noted in June-August. Nitrate(V) concentrations in drainage water evacuated from cultivated fields ale very high (up to 33 mg N ź dm-3), posing a serious threat to the quality of water in the receiving water body.

PL

W latach 1992-1999 przeprowadzono na Pojezierzu Olsztyńskim badania stężeń i ładunków azotu odpływających z wodami z gleb uprawnych. Badania obejmowały 5 zlewni zdrenowanych i 3 odwadniane rowami. Stwierdzono, że ładunek odprowadzanego azotu z gleb jest zależny przede wszystkim od ilości odprowadzanej wody. Systemem drenarskim odpływało średnio rocznie 2-krotnie więcej wody niż rowami, ale odpływ był bar-dziej wyrównany w ciągu roku. Rocznie odpływało średnio 12 kg, a maksymalnie 45 kg azotu z hektara gleb zdrenowanych i średnio 2 kg, a maksymalnie 4 kg azotu z gleb odwadnianych rowami. System drenarski, który szybciej i sprawniej odwadniał gleby, powodował również większy udział azotanów(V) w ogólnej ilości odpro-wadzanego azotu (średnio 95 %) niż system odwadniania rowami (66 %). Maksymalny odpływ azotu, w tym również azotanów(V), stwierdzono w marcu i kwietniu, a minimalny w okresie czerwiec-sierpień. Stężenia azota-nów(V) w wodach drenarskich, odprowadzanych z pól są bardzo duże (do 33 mg N ź dm-3) i mogą być przyczyną pogorszenia jakości wód odbiornika.

16

Wpływ warunków atmosferycznych na odpływ związków azotu ze zlewni drenarskiej

Koc J., Solarski K., Koc-Jurczyk J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Nr 18

223-225

17

Wpływ systemów melioracyjnych na wymywanie związków azotu i fosforu ze zlewni użytkowanych rolniczo

Koc J., Solarski K.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2006

|

T. 6, z. 1

195-205

PL

W latach 1992-1999 przeprowadzono badania nad przemieszczaniem się składników chemicznych w dwóch zlewniach rolniczych położonych na Pojezierzu Olsztyńskim - w zlewni o powierzchni 72 ha odwadnianej rowem oraz zdrenowanej, której powierzchnia wynosiła 8 ha. Odpływ azotanów z wodami drenarskimi odbywa się przez cały rok z nasileniem w marcu i kwietniu, natomiast z obszarów odwadnianych rowami nasila się zimą, z wyraźnym maksimum w marcu i kwietniu i minimum (bądź zanikiem) w sierpniu. Zimą system drenarski odprowadzał z pól 10-krotnie więcej azotanów niż rowy. Roczny odpływ fosforu z pól systemem drenarskim wynosił 0,26 kg P·ha-¹ i był 2-krotnie większy niż odpływ rowem. Odpływ fosforu z gleb zimą jest zbliżony w obu systemach odwodnień, natomiast letni - 7-krotnie mniejszy w przypadku odwadniania rowem.

EN

Studies on migration of chemical compounds were carried out between 1992 and 1999 in two agricultural catchments located in Olsztyńskie Lakeland. Analyses were made in a 72 ha catchment drained with a ditch and in an 8 ha catchment drained with a network of drains. The outflow of nitrates with drainage waters from heavy soils occurred throughout the year, most intensively in March and April. The outflow of nitrates from areas drained by ditches intensified in winter with a distinct maximum in March and April, and a minimum (or disappearance) in August. In winter the drainage system carried away 10 times more nitrates from fields than did the ditches. The annual outflow of phosphorus from fields through the drainage system amounted 0.26 kg P·ha-¹ and was twice as high as the outflow through ditches. The outflow of phosphorus from soil in winter was similar in both drainage systems while the summer outflow was 7 times lower in the ditch than that drained by the drainage system.

18

Zawartość metali w wodzie do spożycia z obszaru doliny Dolnej Wisły w świetle norm europejskich

Koc J., Wons M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Nr 16

36-39

19

Zawartość fluorków i arsenu w wodach podziemnych przeznaczonych do spożycia

Koc J., Wons M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Nr 16

40-43

20

Kształtowanie środowiska w badaniach i dyskusji naukowej

Koc J., Piaścik H.

Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Nr 15

7-14