Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Contents of selected macronutrients in bottom sediments of two water reservoirs and assessment of their suitability for natural use

Wójcikowska-Kapusta A., Smal H., Ligęza S.

Journal of Water and Land Development

|

2018

|

no. 38

147--153

EN

The purpose of the present study was to analyse the contents of calcium, magnesium, potassium, and sodium in bottom sediments of two water reservoirs. The chemical composition of the bottom sediments and the ratios between the studied macronutrients were assessed, taking into account the nutritional requirements of plants, to determine whether the sediments were suitable for use in natural/agricultural settings. The study was conducted at two water reservoirs: the Brody Iłżeckie reservoir built on the Kamienna River in the Świętokrzyskie Province, and Zalew Zemborzycki, lake on the Bystrzyca River in the Lublin Province. Both bodies of water serve as flood water diversion and leisure facilities, and are also used, to a small extent, by the industry. They have a similar age and surface area. Bottom sediments were collected from the reservoirs a single time: 14 samples from Zalew Zemborzycki and 17 from Brody Iłżeckie. Samples were tested for total contents of Ca, Mg, K, and Na. The bottom sediments from Zalew Zemborzycki contained higher amounts of calcium, magnesium, and potassium than the material from Brody Iłżeckie. The values of ratios between K:Mg and K:(Ca + Mg) were similar for both reservoirs, and Ca:Mg and Ca:K were slightly more favourable for the sediments taken from Brody Iłżeckie.

PL

Celem pracy była analiza zawartości wapnia, magnezu, potasu i sodu w osadach dennych dwóch zbiorników wodnych. Ocena składu chemicznego oraz stosunków pomiędzy badanymi makroelementami, uwzględniającymi wymagania żywieniowe roślin, były podstawą do określenia przydatności do przyrodniczego/rolniczego wykorzystania osadów dennych. Zadania prowadzono na dwóch obiektach – zbiorniku Brody Iłżeckie, w województwie świętokrzyskim, zbudowanym na rzece Kamienna, oraz Zalewie Zemborzyckim na rzece Bystrzycy, w województwie lubelskim. Oba zbiorniki pełnią funkcje przeciwpowodziowe i rekreacyjne, są też w niewielkim stopniu wykorzystywane przez przemysł. Są podobne pod względem wieku i powierzchni. Osady denne pobrano jednorazowo – 14 próbek z Zalewu Zemborzyckiego i 17 ze zbiornika Brody Iłżeckie. Analizowano w nich całkowitą zawartość Ca, Mg, K, Na. Osady denne z Zalewu Zemborzyckiego zawierały znacznie więcej wapnia, magnezu i potasu niż ze zbiornika Brody Iłżeckie. Stosunki analizowanych makroelementów były podobne (K:Mg; K:(Ca+Mg) w osadach obu zbiorników lub nieco korzystniejsze (Ca:Mg; Ca:K) w osadach zbiornika Brody Iłżeckie niż Zalewu Zemborzyckiego.

2

Quantity and quality of organic carbon in bottom sediments of two upland dam reservoirs in Poland

Smal H., Ligęza S., Baran S., Wójcikowska-Kapusta A.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 1

95--110

EN

The quantity and quality of organic carbon were studied in bottom sediments of two small, shallow, polymictic dam reservoirs located in SE Poland: Zalew Zemborzycki (ZZ) and Brody Iłżeckie (BI). Total content of organic carbon (Corg), and its fractions have been determined. The maps of Corg spatial distribution have been compiled. Wide ranges of sedimentary Corg were noted as well as differences between two reservoirs in respect of its content and spatial distribution. The Corg content in the sediments showed a longitudinal zonation pattern in the ZZ and a transverse one in the BI. The composition of sedimentary Corg showed the highest percentage of the insoluble fraction followed by humus acid fraction and the lowest – hemicelluloses fraction. In the humus acid fraction, fulvic acids overbalanced humic acids.

3

Spatial distribution and risk assessment of heavy metals in bottom sediments of two small dam reservoirs (south-east Poland)

Smal H., Ligęza S., Wójcikowska-Kapusta A., Baran S., Urban D., Obroślak R., Pawłowski A.

Archives of Environmental Protection

|

2015

|

Vol. 41, no. 4

67--80

EN

Sediments of two dam reservoirs in SE Poland, Zalew Zemborzycki (ZZ) and Brody Iłżeckie (BI) were studied. The sediments from both reservoirs were sampled in the transects perpendicular to the shoreline, at the river inflow and the frontal dam. The total concentration of Mn, Zn, Pb, Cd, Cu, Cr and Ni was determined by ICP-EAS method after the sample digestion in the mixture of concentrated HNO3 and HClO4 acids. The statistical analyses: value intervals, mean values, variation coefficient, the median and the skewed distribution were performed. To estimate differences between the means for transects, Tukey’s test was applied with least significant difference (LSD) determination. The maps of the metal spatial distribution were drawn and sediment quality according to the geochemical and ecotoxicological criteria evaluated. Differences between the reservoirs in terms of heavy metals concentration in bottom sediments, and regularities in their spatial distribution were found. In the ZZ sediments the concentration was at the level of geochemical background (Zn, Cr), slightly (Cd, Cu, Ni) or moderately (Pb) contaminated sediments. The metal concentration in the sediments of the BI was up to eight times higher as compared to the ZZ. Moreover, sediments from the BI reservoir showed a greater variability of metal concentration than those from ZZ, which resulted from the dredging operation performed in the part of the reservoir. Metal concentration in sediments of the dredged part was ca. 2–5 times lower than in the undredged one, which indicates that after the dredging operation, accumulation of these metals was slight. The concentrations of Zn, Pb and Cd from the undredged part of BI were at the level of contaminated sediments and exceeded the probable effects level (PEL). In the ZZ, the greatest accumulation of metals occurred in the upper part of the reservoir and at the frontal dam, and the lowest in the middle part of the reservoir. In BI, the lower outflow of water in this reservoir caused a lower metal concentration in the sediments at the frontal dam, as compared with the other sediments in the undredged part of the reservoir. The results indicate that in small and shallow reservoirs, areas of accumulation of heavy metals depend on such factors as a parent river current, reservoir depth, water waving, reservoir shape (narrowing, coves/bays), and type of water outflow.

PL

Badano osady dwóch zbiorników zaporowych w SE Polsce - Zalewu Zemborzyckiego (ZZ) i zbiornika Brody Iłżeckie (BI). W obydwu zbiornikach osady pobrano w transektach prostopadłych do linii brzegowej, w dopływie rzeki oraz przy zaporze czołowej. Oznaczono całkowitą zawartość Mn, Zn, Pb, Cd, Cu, Cr i Ni metodą ICP-EAS po zmineralizowaniu próbki w mieszaninie stężonego kwasu HNO3 i HClO4. Przeprowadzono analizę statystyczną wyników: zakresy, wartości średnie, współczynnik zmienności, mediana, skośność rozkładu. Do oceny różnic między średnimi dla transektów zastosowano test Tukey’a z wyznaczeniem najmniejszej istotnej różnicy (NIR). Opracowano mapy rozkładu przestrzennego metali oraz oceniono jakość osadów wg kryterium geochemicznego i ekotoksykologicznego. Stwierdzono różnice między zbiornikami pod względem zawartości metali ciężkich i ich rozmieszczenia przestrzennego w osadach. W osadach ZZ zawartość metali kształtowała się na poziomie tła geochemicznego (Zn, Cr), osadów słabo (Cd, Cu, Ni) lub miernie zanieczyszczonych (Pb). Zawartość metali w osadach BI była do ośmiu razy większa w porównaniu z osadami ZZ. Ponadto, osady zbiornika BI wykazały większą zmienność zawartości metali niż osady ZZ, co wynikało z zabiegu bagrowania, przeprowadzonego w jego części. Zawartość metali w osadach części bagrowanej była ok. 2–5 razy mniejsza niż w niebagrowanej, co wskazuje, że po zabiegu bagrowania ich akumulacja była niewielka. Zawartości Zn, Pb i Cd w części niebagrowanej BI były na poziomie osadów zanieczyszczonych i przekroczyły wartości PEL (ang. probable effects level). W ZZ największa akumulacja metali w osadach wystąpiła w górnej części zbiornika oraz przy zaporze czołowej, a najmniejsza w jego środkowej części. W BI dolny odpływ wody ze zbiornika spowodował zmniejszenie zawartości metali w osadach przy zaporze czołowej w porównaniu z innymi osadami części niebagrowanej. Wyniki badań wskazują, że w małych i płytkich zbiornikach zaporowych akumulacja metali ciężkich zależy od czynników takich jak: pierwotny nurt rzeki, głębokość zbiornika, falowanie wody, kształt zbiornika (przewężenia, zatoczki/zatoki), a także od typu odpływu wody.

4

Odczyn i właściwości sorpcyjne osadów dennych Zalewu Zemborzyckiego i zbiornika Brody Iłżeckie

Smal H., Ligęza S., Baran S.

Inżynieria Ekologiczna

|

2012

|

Nr 29

174-181

PL

Badano osady denne zbiornika Brody Iłżeckie (BI) (N51°00'13" E21°10'01") i Zalewu Zembrzyckiego (ZZ) (N51°10'43" E22°31'25"). Obydwa zbiorniki są podobne pod względem wieku, pełnionych funkcji (rekreacyjne, regulacja przepływu) i powierzchni (260-280 ha). W osadach oznaczono odczyn pH i właściwości sorpcyjne. Osady Zalewu Zemborzyckiego wykazywały odczyn obojętny i alkaliczny, niską kwasowość hydrolityczną i wysokie wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi, szczególnie wapniem. Osady BI wykazały niższe wartości pH, większą kwasowość hydrolityczną, mniejszą całkowitą pojemność sorpcyjną i wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi niż osady ZZ. Zawartość kationów wymiennych w osadach zbiornika BI była znacznie zróżnicowana i zależała od miejsca ich pobrania, natomiast w osadach ZZ była zbliżona bez względu na miejsce ich czerpania. Zbiorniki różniły się (różnice istotne statystycznie) pod względem wszystkich, z wyjątkiem wymiennego K+, badanych cech sorpcyjnych osadów.

EN

Bottom sediments of Brody Iłżeckie (BI) (N51°00'13" E21°10'01") and Zalew Zemborzycki (ZZ) (N51°10'43" E22°31'25") reservoirs have been investigated. Both reservoirs are similar by the age, main functions (flow regulation, recreation), and area (260-280 ha). Reaction (pH) and sorptive properties of sediments have been determined. Sediments of Zalew Zemborzycki showed neutral and alkaline reaction, low hydrolytic acidity and high saturation of sorptive complex with bases, especially with calcium. Sediments of BI had lower values of pH, larger hydrolytic acidity, lower values of cation exchange capacity, and lower base saturation in comparison with the sediments of ZZ. The content of exchangeable cations in the sediments of BI was differentiated and dependent on the sampling site, whereas in the sediments of ZZ reservoir it was close regardless of sampling points. The reservoirs differed (differences statisticaly signifficant) in all, with the exception of exchangeable K+, the studied sorptive features.

5

Effect of Post-Agricultural Soils Afforestation on Zinc and Lead Solubility

Smal H., Ligęza S., Pietruczyk D.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 4-5

491-498

EN

Afforestation of post-arable soils changes their properties including reaction, organic matter and dissolved organic carbon content - the key factors in binding/mobilization of trace metals. However, the extensive literature reviews the impacts of afforestation of former arable soils on their properties, there is only limited knowledge on the trace metals behayior in response to such a shift of land use. This study presents the results concerning the effect of afforestation with Scots pine (Pinus syhestris L.) of rusty (Distric Arenosols) post-arable soils formed on water-glacial sands on Zn and Pb solubility measured by their concentration in soil solution and a share in this phase in relation to the total content in soil. Soils under 14-17 years and 32-36 years old stands were compared with neighboring arabie soils, five pairs each group. The soil samples were takcn from the whole thickness of master horizons and, in the case of the A horizon of the afforested soils, from three layers: 0-5 (Ao-5), 5-10 (A5_10) and 10-20 cm (A10-20). Zinc concentration in soil solution, both in mg o dm-3 and in percent in relation to the total soil content proved to be higher in the afforested soils than in the respective arable soils and was soil pH-dependent. The differences increased with the stand age. As for Pb, no such clear relationships were found.

PL

Zalesienie gleb porolnych wywołuje zmiany ich właściwości, w tym odczynu, zawartości materii organicznej, rozpuszczonego węgla organicznego, które regulują zatrzymywanie/uruchamianie pierwiastków śladowych w glebie. Mimo obszernej literatury dotyczącej wpływu zalesienia dawnych gleb uprawnych na właściwości gleb, mało wiadomo o skutkach takiej zmiany użytkowania na zachowanie się pierwiastków śladowych. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu zalesienia sosną zwyczajną gleb rdzawych porolnych wytworzonych z piasków wodnolodowcowych na rozpuszczalność Zn i Pb mierzoną zawartością tych metali w roztworze glebowym i ich udziałem w tej fazie w stosunku do całkowitej zawartości w glebie. Porównywano gleby pod drzewostanami 14-17- i 32-36-letnimi z sąsiadującymi z nimi glebami uprawnymi, po pięć par w każdej grupie. Próbki glebowe pobierano z każdego głównego poziomu genetycznego, z całej jego miąższości, przy czym z poziomu A gleb zalesionych z trzech warstw: 0-5 (Ao_5), 5-10 (A5-10) i 10-20 cm (A1o_2o). Stwierdzono, że stężenie Zn zarówno w mg o dm-3, jak i w procentach w odniesieniu do całkowitej zawartości w glebie, było większe w glebach zalesionych niż w glebach ornych i było zależne od pH gleby. Ponadto różnice zwiększały się wraz z wiekiem drzewostanu. W przypadku Pb nie zaobserwowano takich wyraźnych prawidłowości.

6

Biochemical Properties of Selected Soils in the Area of Puławy Forest District

Bielińska E., Ligęza S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 6

567-574

EN

Activities of dehydrogenases, urease, protease, and concentrations of various forms of nitrogen (Ntot., NH4+-N, N03--N) in soils were investigated in order to assess a degree to which forest ecosystems in the area of Puławy Forest District are able to introduce to biological circulation or to bind in soil nitrogen compounds emitted by Zakłady Azotowe "Puławy" SA. In this study, soils from degraded forest habitats situated along the migration line of polluted air in forest hazard zones III and II were analyzed. Strong positive correlations between activities of investigated enzymes and concentrations of nitrogen mineral forms in the soils showed that the ecosystem studied are able to introduce atmospheric nitrogen to biological circulation.

PL

W celu oceny stopnia w jakim ekosystemy leśne na terenie Nadleśnictwa Puławy są w stanie włączyć do obiegu biologicznego lub zatrzymać w glebie związki azotu emitowane przez Zakłady Azotowe "Puławy" SA zbadano aktywność ureazy i proteazy oraz zawartość różnych form azotu (N, NH4+-N-NO3-) w glebach. Obiektem badań były gleby zdegradowanych siedlisk leśnych usytuowane na linii migracji skażonego przez emisje powietrza w III i II strefie zagrożenia lasu. Ścisłe dodatnie korelacje pomiędzy aktywnością badanych enzymów a zawartością mineralnych form azotu w glebach wskazują, że badane ekosystemy leśne są w stanie włączyć do obiegu biologicznego związki azotu docierające z atmosfery.

7

Zmiany wybranych właściwości fizykochemicznych materiału wypełniającego złoże gruntoworoślinnej oczyszczalni ścieków

Jóźwiakowski K., Ligęza S., Orlik T.

Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Nr 18

128-129

8

The effect of cathment on water quality and eutrophication risk of five shallows lakes (Polesie Region, Eastern Poland)

Smal H., Kornijów R., Ligęza S.

Polish Journal of Ecology

|

2005

|

Vol. 53, nr 3

313-327

EN

The nutrient loads from the terrestrial catchments (based on the distribution of soils and their use) were estimated, compared with that deriving from the atmosphere, and analysed from the view point of the present lake water quality (pH, transparency, electrical conductivity, total suspended solids, concentrations of TN, TP, Ca, Mg, K and Na). Five shallow (mean depth 0.9-3.4 m) and small (area <100 ha) lakes were selected in Łęczna - Włodawa Lakeland, a part of Polesie region (Eastern Poland).The contribution of the atmospheric deposition of N and P to the total loads (both from air and the land) varied greatly between the lakes (2.48 % and 1.40 %, respectively) while that of other elements did not exceed 16%. The lake catchments differed substantially in the percentage of soil types and their use. The most fertile soils were used as arable fields and the least fertile were afforested. The load of N and P in g m-2 of a lake surface per year ranged from 2.1 to 55.5 and 0.05-1.33, respectively. Average (May - October) concentrations of TN and TP in the lake waters varied from 0.92 to 1.70 mg dm-3 and 27.1 - 238.9 μg dm-3, respectively. There was a strong linear correlation between the percentage of particular soil types, nutrient inputs to the lakes and their concentrations in the lake waters, especially for the TN and TP. In addition, the physical and chemical properties of lake water depended significantly upon ratio between lake surface and cachtment area, as well as on lake morphometry. The eutrophication hazard of the lakes, evaluated according to Vollenweider.s criteria, was the highest for the lakes where the forests and grasslands occurred in the smallest proportions in the catchments, and the contribution of the fertile, cultivated soils was the highest.

9

Total content of Cd, Cr, Pb, Zn and their horizontal differentiation in bottom sediments of dam reservoir "Zalew Zemborzycki" near Lublin, SE Poland

Ligęza S., Smal H., Bielińska E.J.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr 7

621--627

EN

Total concentration of heavy metals (Cd, Cr, Pb, and Zn) in bottom sediments of the dam reservoir of Zalew Zemborzycki on the Bystrzyca River near Lublin, SE Poland, bas been investigated. Sediment cores were collected in 22 points of water body. The location of sampling points reflected the zonal differentiation of the studied object. Low, medium and high concentrations of metals were assumed on the grounds of lower and upper quartiles calculated for each element. It was obtained that the highest threat to the reservoir ecosystem is deposition of Cd and Pb although their amount, similarly to Zn and Cr, was rather low in comparison with that stated in other dam reservoirs or with natural background. Three zones of metal accumulation were stated in the reservoir. The highest concentration of trace metals was observed in the zone in which sediments showed sandy texture, which suggest that anthropopressure is one of the main sources of contamination of bottom sediment.

PL

Badano całkowitą zawartość metali ciężkich (Cd, Cr, Pb i Zn) w osadach dennych zbiornika zaporowego "Zalew Zemborzycki" na rzece" Bystrzycy koło Lublina. Próbki osadów pobierano w 22 punktach zbiornika. Rozkład punktów badawczych uwzględniał strefowe zróżnicowanie obiektu. Na podstawie obliczonych dla każdego metalu wartości kwartyli dolnego i górnego przyjęto małą, średnią i dużą zawartość pierwiastka. Stwierdzono, że największe zagrożenie dla ekosystemu zbiornika zaporowego stwarza akumulacja Cd i Pb w osadach dennych, chociaż ich poziom, podobnie jak Zn i Cr, był raczej mały w porównaniu do innych zbiorników zaporowych oraz do tła geochemicznego. W Zalewie wyróżniono 3 strefy akumulacji metali w osadach. Największe stężenie pierwiastków śladowych zaobserwowano w strefie, w której występują osady o uziarnieniu piasków, co sugeruje, że antropopresja jest główną przyczyną zanieczyszczenia osadów metalami ciężkimi.

10

Soil solutin metal species in the profiles of sandy and silty arable soils in industrial area

Smal H., Ligęza S.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr 7

657--664

EN

Species of metals: Ca, Mg, Mn, Al, Zn, Co, Cd and Pb in the soi1 solutions, of two soils developed on sand and two on silt of water origin, located in Upper Silesia are presented in the paper. To estimate the speciation of ions the SOILCHEM chemical equilibrium model was used. The percentage distribution of the given metal species in its total concentration in the solutions was analysed. The model predicted a high percentage share (in more than 50%) of free Mg2+, Ca2+, Cd2+, Zn2+ and Mn2+, much lower of Pb2+ and Cu2+ and no Al3+.In the studied range of soil solution reaction (pH 4.95-7.12) percentage distribution of ions was determined mainly by the share of humus acids complexes, complexes with CO32- (in solutions of higher pH) and SO42- ligands. Thus, it depended on DOC (dissolved organic carbon), HCO3- and SO42- concentrations in the solutions.

PL

Przedstawiono formy specjacyjne metali: Ca, Mg, Mn, Al, Zn, Cu, Cd i Pb w roztworach glebowych w profilach dwóch gleb wytworzonych z piasków oraz dwóch z pyłów wodnego pochodzenia z terenu Górnego Śląska. Specjację badano metodą numeryczną, za pomocą programu chemicznej równowagi jonów w roztworach - SOILCHEM. Analizowano procentową dystrybucję poszczególnych form pierwiastków w stosunku do ich całkowitego stężenia w roztworze glebowym. Model przewiduje duży (> 50%) udział wolnych jonów Mg2+, Ca2+, Cd2+, Zn2+ and Mn2+, znacznie mniejszy Cu2+ i Pb2+ oraz brak Al3+. W badanym zakresie pH roztworów (4,95-7,12) dystrybucja jonów determinowana była przede wszystkim przez udział kompleksów z kwasami próchnicznymi, a także z ligandami CO32- (w roztworach o większym pH) i w mniejszym stopniu z SO42-. Dystrybucja jonów zależała więc głównie od stężenia rozpuszczonego węgla organicznego (DOC) oraz stężenie HCO3- i SO42- w roztworze.

11

Influence of high concentration of cadmium, lead, and zinc on enzymatic activity of soils

Bielińska E.J., Ligęza S., Pranagal J.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr 7

537--541

EN

Activity of phosphatases, urease and protease in the soils contaminated with Cd, Pb, and Zn was studied. The soils were sampled from the areas polluted by metallurgy plants located in Upper Silesia (southern Poland). The control soils were collected within the areas similar in respect of land management. The phosphatases were the most sensitive indicators of a heavy metal amount in the soils among all investigated enzymes, but the form of land use also differentiated the enzyme activity.

PL

Badano aktywność fosfataz, ureazy i proteazy w glebach zanieczyszczonych Cd, Pb i Zn. Próbki gleb pobrano z obszarów skażonych przez zakłady metalurgiczne Górnego Śląska. Materiał kontrolny pobierano na obszarach podobnych pod względem sposobu użytkowania terenu. Fosfatazy były najbardziej czułym wskaźnikiem poziomu zawartości metali ciężkich w badanych glebach ze wszystkich analizowanych enzymów, jednak wpływ na ich aktywność miał także sposób gospodarowania na danym obszarze.

12

Phytoplankton-nutrient relationships during the early spring and the late autumn in a shallow and polluted reservoir

Wilk-Woźniak E., Ligęza S.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2003

|

Vol. 32, No. 1

75-87

EN

The reservoir where the studies were carried out was originated by modification of an old oxbow lake of the Vistula River. The most important sources of inflowing waters are industrial waters from "Puławy Fertilizer Factory". The highest variability of concentration, was NH4 +-N and also Cl-, Ntot., and PO4 -3. Some significant correlations between chemical properties of water and algae (especially green algae and diatoms) were found, which suggested that this phytoplankton was mainly responsible for the biogeochemical cycles in the shallow, strongly polluted reservoir. Another interesting phenomenon was the statistically positive correlation between the density of cyanobacteria and potassium, which suggested that it may play an important role in their abundance.