The aim of the conducted studies was made to develop a bottom sediment monitoring network for selected water reservoirs of the Silesian voivodeship (Ostrowy, Poraj and Dzierżno Duże reservoirs). Based on the obtained spatial distributions, the location of points was selected, which should be considered in further studies. In the search for the solution, it was assumed that the network enabling collection of reliable results on the sludge quality, while minimising financial outlays, should not exceed 25% of measurement points from the base year. In order to define the quality and accuracy of the planned network, a visual assessment of the obtained spatial distributions was used. A comparison of the classification of measurement stations with respect to the quality assessment of the geochemical criterion in relation to the selected heavy metal real data, as well as the values obtained on the basis of the simulation was made. Comparative analysis showed a high range of changes in the classification of measuring positions (Ostrowy 0-5 positions, Poraj 0-19 positions, Dzierżno Duże 0-16 positions). This fact is associated with a significant range of base data resulting from high pollution of bottom sediments with individual heavy metals (Ostrowy – Cr, Ni, Poraj – Cd, Pb, Zn, Dzierżno Duży – Cd, Zn). Considering the conducted research, it was found that the sustainable management of the environment by determining the bottom sediment monitoring network of the Ostrowy, Poraj and Dzierżno Duże reservoirs should be based on an individual research approach for each of the facilities. The research allowed to state that GIS has a significant impact on decision-making in the field of environmental management.
PL
Celem przeprowadzonych badań była próba opracowania sieci monitoringu osadów dennych wybranych zbiorników wodnych województwa śląskiego (zbiornik Ostrowy, Poraj i Dzierżno Duże). Na podstawie uzyskanych rozkładów przestrzennych całkowitej zawartości metali ciężkich i ich geochemicznej klasyfikacji wytypowano lokalizację punktów, które powinny zostać uwzględniane w dalszych badaniach. W poszukiwaniu rozwiązania założono, że sieć pozwalająca na uzyskanie wiarygodnych wyników jakości osadów, przy jednoczesnej minimalizacji nakładów finansowych, nie powinna przekraczać 25% punktów pomiarowych pochodzących z roku bazowego. W celu zdefiniowania jakości i poprawności zaplanowanej sieci posłużono się wizualną oceną uzyskanych rozkładów przestrzennych. Dokonano również porównania klasyfikacji stanowisk pomiarowych względem oceny jakości kryterium geochemicznego w odniesieniu do wybranego metalu ciężkiego danych rzeczywistych, jak i wartości uzyskanych na podstawie przeprowadzonej symulacji. Analiza porównawcza wykazała wysoki zakres zmian klasyfikacji stanowisk pomiarowych (Ostrowy 0-5 stanowisk, Poraj 0-19 stanowisk, Dzierżno Duże 0-16 stanowisk). Zjawisko to związane jest ze znaczną rozpiętością wartości danych bazowych wynikającą z wysokiego zanieczyszczenia osadów dennych poszczególnymi metalami ciężkimi (Ostrowy – Cr, Ni, Poraj – Cd, Pb, Zn, Dzierżno Duże – Cd, Zn). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zrównoważone zarządzanie środowiskiem poprzez wyznaczanie sieci monitoringu osadów dennych zbiornika Ostrowy, Poraj i Dzierżno Duże powinno odbywać się w oparciu o indywidualne podejście badawcze w odniesieniu do każdego z obiektów. Przeprowadzone badania pozwoliły na stwierdzenie, że GIS ma istotny wpływ na podejmowania decyzji w zakresie zarządzania środowiskiem naturalnym.
The aim of the study was to assess the quality of bottom sediments of the Dzierżno Duże water reservoir by applying a set of guidelines on sediment quality (SQG) and spatial analysis. These guidelines are widely used to study sediment pollution by comparing sediment pollution with relevant values determining the quality of sediments in aquatic ecosystems. The assessment of sediment contamination with trace elements was based on threshold effect concentration (TEC) and probable effect concentration (PEC) methods. To determine potential risk to the benthic fauna, values of trace elements were compared to corresponding TEC and PEC values. Another performed assessment was based on the potential ecological risk index (PERI) which consists of: potential ecological risk of the trace elements, contamination factor, measured background values of the trace elements in studied area. Bottom sediment samples were collected at 57 measuring points. The network of measurement points has been planned in the form of a regular grid of squares using the GIS system. The collected samples were analyzed for the content of selected trace elements. PECQ values ranged from 0.02 to 1.66 with an average of 0.55. PERI from 6.95 to 753.74 on average 194.06. High values of the coefficient of determination between PERI and PECQ and the analyzed trace elements (values above 0.7) were observed. Spatial analysis carried out in the geostatistical software allowed to determine the areas with the greatest ecological risk. The largest values of heavy metals and PERI and PECQ are found in the northern part of the reservoir, while the lower values are localized in the southern and south-eastern part. The Dzierżno Duże reservoir mainly has recreational functions. Due to the high ecological risk values and the constant threat due to nearby agricultural areas (runoff of plant protection products) and industrial plants, it should be constantly monitored.
PL
Celem przeprowadzonych badań była ocena osadów dennych zbiornika wodnego Dzierżno Duże przy zastosowaniu wytycznych dotyczących jakości osadów (ang. SQGs – Sediment Quality Guidelines) oraz analiz przestrzennych. Próbki osadów dennych pobrano z 52 stanowisk pomiarowych. Sieć punktów pomiarowych została zaplanowana w postaci regularnej siatki kwadratów z wykorzystaniem systemu GIS. Pozyskane próbki podano badaniom laboratoryjnym obejmującym oznaczenie całkowitej zawartości metali ciężkich, materii organicznej oraz azotu Kjeldahla w materiale badawczym. Wyznaczone wartości wskaźnika PECQ wahały się w zakresie od 0,02 do 1,66 (przy średniej wynoszącej 0,55). W przypadku wskaźnika PERI wartości znajdowały się w przedziale od 6,95 do 753,74 (średnia wartość to 194,06). Stwierdzono wysokie wartości współczynnika determinacji między PERI i PECQ a analizowanymi metalami ciężkimi (wartości powyżej 0,7). Analiza przestrzenna badanych elementów pozwoliła na wyznaczenie obszarów charakteryzujących się wysokim ryzykiem ekologicznym. Stwierdzono, że największa zawartość metali ciężkich w osadach dennych obiektu oraz wartości wskaźnika PERI i PECQ znajduje się w północnej części zbiornika, natomiast niższymi wartościami charakteryzuje się część południowa i południowo-wschodnia. Zbiornik Dzierżno Duże pełni przede wszystkim funkcję rekreacyjną. Ze względu na wysokie wartości ryzyka ekologicznego, związane między innymi z ciągłym transportem zanieczyszczeń z obszarów rolniczych i zakładów przemysłowych, jego stan powinien być stale monitorowany.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.