Wpływ składników biogennych na jakość i eutrofizację powierzchniowych wód płynących, stanowiących źródło wody pitnej Krakowa

• Autorzy: Wacław Adamczyk , Artur Jachimowski

Warianty tytułu

Impact of Biogenic Components on Quality and Eutrophication of Flowing Surface Waters Constituting the Source of Drinking Water for the City of Kraków

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

W pracy określono wpływ składników biogennych, będących efektem działalności rolniczej, na jakość wód surowych pobieranych przez Zakłady Uzdatniania Wody Miejskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Krakowie, w latach 2007 - 2011. W wodach z Rudawy, Zbiornika Dobczyckiego, Dłubni i Sanki oznaczono mętność oraz zawartość: azotu amonowego, azotanów(III), azotanów(V), azotu Kjeldahla, azotu ogólnego, fosforanów(V), fosforu ogólnego i chlorofilu a. Na podstawie wyników pięcioletnich badań stwierdzono występowanie statystyczne istotnych różnic (p < 0,05) pomiędzy wartościami średnimi wszystkich analizowanych wskaźników jakości wód surowych. Zawartości azotanów(V) i fosforanów(V), analizowane w odstępach miesięcznych w ciągu 60 miesięcy, umożliwiły wykreślenie trendów. Trend nieznacznie malejący i o niskich wartościach wystąpił w przypadku azotanów(V) zawartych w wodzie ze Zbiornika Dobczyckiego, a trend o stałych, lecz wyższych wartościach charakteryzował wody z Rudawy i z Dłubni. Największe wahania zawartości azotanów(V) stwierdzono w wodzie z Sanki, przy czym maksimum tego wskaźnika (34,91 mg-dm"3) wystąpiło w 28. tygodniu badań. Z kolei średniomiesięczny poziom fosforanów(V) w wodach z analizowanych źródeł przez 26 tygodni badań sporadycznie przekraczał 0,29 mg-dm"3. Zakłócenie tego trendu od 27. tygodnia badań skutkowało wysokimi współczynnikami zmienności, niezależnie od miejsca pobrania wody. Największa zmienność dotyczyła zawartości fosforanów(V) w Zbiorniku Dobczyckim - Cv = 532 %, chociaż w wartościach bezwzględnych maksymalna ich ilość w wodzie z tego źródła była i tak 2- lub 3-krotnie mniejsza od maksymalnych zawartości fosforanów w pozostałych wodach. Oceny stopnia eutrofizacji dokonano zgodnie z normami prawnymi na podstawie rocznych wskaźników biogennych. Największa średnioroczna zawartość azotu ogólnego (1,72 mg-dm"3) wystąpiła w wodzie z Rudawy w 2009 r. Także w wodzie z Rudawy (w 2007 r.) stwierdzono największą średnioroczną zawartość fosforu ogólnego (0,19 mg-dm"3). Najwięcej chlorofilu a (3,26 pm-dm"3) było w wodzie z Sanki w 2010 r. Żaden z powyższych wskaźników nie przekroczył poziomu normatywnego, powyżej którego występuje eutrofizacja. Eutrofizację stwierdzono natomiast w wodach z rzek: Rudawy, Dłubni i Sanki, w których średnioroczne zawartości azotanów(V) były większe od wartości granicznej, czyli 10 mg-dm"3. Pomimo wystąpienia eutrofizacji w trzech rzekach, wody surowe nie kwalifikowały się do zagrożonych zanieczyszczeniem związkami azotu ze źródeł rolniczych, gdyż w żadnej z próbek zawartość azotanów(V) nie przekroczyła limitu 40 - 50 mg NO3-dm3, określonego w rozporządzeniu Ministra Środowiska. (abstrakt oryginalny)

EN

In this paper, there was determined the impact of agriculture-derived biogenic components on the quality of raw water abstracted by the Water Treatment Plant, a facility of the Municipal Waterworks and Wastewater Systems in Kraków (referred to as MPWiK) during a period from 2007 to 2011. The following water parameters were determined in water samples from the Rudawa river, the artificial Lake of Dobczyce, and the Dłubia and Sanka rivers: turbidity, ammonium nitrogen, nitrites, nitrates, Kjeldahl nitrogen, total nitrogen, phosphates (V), total phosphorus, and chlorophyll a. Based on the results of the analyses performed during those 5 years, statistically significant differences (p < 0.05) were found among the mean values of all the raw water quality indicators. The contents of nitrates and phosphates(V), analyzed at one month intervals for the duration of 60 months, made it possible to draw trends. A slightly descending trend of low values occurred in the case of nitrates contained in the Lake of Dobczyce water, whereas the waters in the Rudawa and Dłubia rivers were characterized by a trend showing steady, but higher values. The highest fluctuations in the content of nitrates were determined in the water of the Sanka river; the maximum value of this indicator (34.91 mg-dm"3) was reported in the 28th week of performing the analyses. Then again, the mean-monthly content level of phosphates (V) in the waters from the sources analyzed during a 26 week period hardly ever exceeded 0.29 mg-dm-3. Beginning in the 27th week, a disruption occurred in this trend causing high coefficients of variation to appear regardless of where the water samples were taken from. The variations in the content of phosphates in the Lake of Dobczyce water, Cv = 532 %, were the highest, although the maximum content of this component in the Lake water, expressed as an absolute value, was two or three times lower than the maximum content thereof in all other waters analyzed. The eutrophication degree was assessed according to the legal standards and based on the annual biogenic indicators. The highest mean annual content of total nitrogen (1.72 mg-dm-3) was reported in the Rudawa river waters in 2009. Moreover, the highest mean annual content of total phosphorus was also reported in the Rudawa river water in 2007 (0.19 mg-dm-3). The highest amounts of chlorophyll a (3.26 цш-dm-3) were determined in the Sanka river waters in 2010. Of all the indicators analysed, no indicator exceeded the normative standard level above which the eutrophication would take place. But the eutrophication process was found in the waters of the Rudawa, Dłubnia, and Sanka rivers; the mean annual contents of nitrates were higher than the limit value of 10 mg-dm-3. Despite the eutrophication in those three rivers, their raw waters were not classified as waters in danger of being polluted by agriculture-derived nitrogen since the content of nitrates in any of the samples studied did not exceed the limit values of 40 to 50 mg of NO3-dm-3 as determined in the regulation issued by the Minister of the Environment. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Woda; Jakość; Chemia; Zanieczyszczenie wód

EN

Water; Quality; Chemistry; Water pollution

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 20 (2013)
• Numer: nr 6 (91)
• Strony: 175--190

Twórcy

autor

Wacław Adamczyk

• Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie

autor

Artur Jachimowski

• Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie

Bibliografia

• [1] Badanie jakości wody użytkowej [on-line] Dostępne w Internecie [10.01.2013]: http://www.kmsios.utp.edu.pl/instrukcje/Badania%20jakosci%20wody%20uzytkowej.pdf.
• [2] Balcerzak W., Rybicki S.: Ocena stopnia zagrożenia wody eutrofizacją na przykładzie zbiornika zaporowego w Świnnej Porębie. Ochrona Środowiska, 2011, 4 (33), 67-69.
• [3] Bielak S.: Zagrożony raj. Eutrofizacja wód powierzchniowych Biebrzańskiego Parku Narodowego. [on-line] Zielona Polska, 2005, ss. 92-101. Dostępne w Internecie [10.01.2013]: http://www.sebastianbielak.pl/uploads/pdf/Eutrofizacja_wod_powierzchniowych_Biebrzanskiego_P arku_Narodowego_S_Bielak.pdf
• [4] Burek M., Budzińska M., Łojan-Tomal E., Łyczko P., Woźniak M., Gach E.: Zagrożenie i stan środowiska przyrodniczego. W: Województwo Małopolskie 2011. [on-line]. Wyd. Urząd Marszałkowski Województwa Małopolskiego, Kraków 2011, ss. 11-17. Dostępne w Internecie [10.01.2013]: http://www.malopolskie.pl/Pliki/2011/wojewodztwo_2011.pdf
• [5] Centralne Laboratorium MPWiK S.A. : Rejestr metod badawczych, Kraków 2011.
• [6] Centralne Laboratorium MPWiK S.A.: Wyniki analiz laboratoryjnych wskaźników jakości wody surowej i pitnej w ZUW: Bielany, Raba, Dłubnia, Rudawa wykonane w Centralnym Laboratorium w latach 2007-2011. MPWiK S.A., Kraków 2007- 2011.
• [7] Chróst R.J.: Ocena aktualnego stanu jakości ekologicznej wód oraz analiza zagrożeń eutrofizacyjnych systemu jeziora Śniardwy [on-line]. Zakład Ekologii Mikroorganizmów UW. Lokalna Grupa Działania "Mazurskie Morze" 2012. Dostępne w Internecie [10.01.2013]: http://www.zemuw.pl/pl/files/docs/JM_Raport_Sniardwy.pdf
• [8] Czaplicka-Kotas A., Ślusarczyk Z., Pięta M., Szostak A.: Analiza zależności między wskaźnikami jakości wody w Jeziorze Goczałkowickim w aspekcie zakwitów fitoplanktonu. Ochrona Środowiska, 2012, 1 (34), 21-27.
• [9] Dyrektywa Rady z dnia 12 grudnia 1991 r. dotycząca ochrony wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego, 91/676/EWG. Dz. U. L 375 z 31.12.1991, 1.
• [10] Ekogrup: Przyczyny i konsekwencje eutrofizacji wód [on-line]. Ekogrup 2010. Dostępne w Internecie [20.01.2013]: http://www.ekogroup.info/635/przyczyny-i-konsekwencje-eutrofizacji-wod.
• [11] Elbanowska H., Zerbe J., Siepak J.: Fizykochemiczne badanie wód. Wyd. Nauk. UAM, Poznań 1999.
• [12] Ilnicki P.: Polskie rolnictwo a ochrona środowiska. Wyd. AR, Poznań 2004, s. 485.
• [13] Kaniuczak J., Augustyn Ł.: Zawartość związków azotowych i fosforanów w wodach powierzchniowych przeznaczonych do zaopatrzenia ludności w wodę do spożycia. Inżynieria Ekologiczna, 2011, 27, 46-59.
• [14] Kiryluk A., Rauba M.: Wpływ rolnictwa na stężenie fosforu ogólnego w wodach powierzchniowych zlewni rzeki Świny. Inżynieria Ekologiczna, 2011, 26, 122-132.
• [15] Lasy Polskie: Monitoring lasów w Polsce. Stan zdrowotny lasów Polski w 2010 roku. [on-line]. Raport GIOŚ, Warszawa 2009. Dostępne w Internecie [20.12.2013]: http://www.gios.gov.pl/monlas/ raporty/raport_2010/05.html
• [16] Osińska-Skotak K.: Możliwości teledetekcyjnego monitorowania zawartości chlorofilu-a w wodach śródlądowych. Teledetekcja Środowiska, 2009, 42, 59-68.
• [17] Pawełek J., Spytek M.: Substancje biogenne w dopływach Zbiornika Dobczyckiego. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 2005, 4, 99-113.
• [18] Pawełek J., Grenda W.: Wpływ zbiorników retencyjnych na ujęciu z Rudawy na jakość wody przeznaczonej do zaopatrzenia Krakowa. Ochrona Środowiska, 2011, 4 (33), 63-66.
• [19] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych na zanieczyszczenia związkami azotu ze źródeł rolniczych. Dz. U. 2002 r. Nr 241 poz. 2093.
• [20] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dz. U. 2010 r. Nr 72, poz. 466.
• [21] Smoroń S.: Zagrożenie eutrofizacją wód powierzchniowych wyżyn lessowych Małopolski. Woda. Środowisko-Obszary Wiejskie, 2012, 1 (37), 12, 181-191.
• [22] Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne. Tekst ujednolicony. Dz. U. 2012 r., poz. 145.