Anthropogenic impact of urban settlements on inorganic anions content in selected watercourses in the Subcarpathian region of Poland

• Autorzy: Kolebuk T. , Madej D. , Pieniazek R. , Bilek M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Legislation for environmentally protecting surface waters in Poland and the EU is considered a priority because of the large human impact on this environmental feature in both highly industrialised countries as well as those that are agriculturally well developed. The biggest threats are regarded as being sewage arising from economic, industrial and agricultural pollution along with rain water run-off from fields treated with fertilizers. One of the most characteristic indicators of pollution exposure in surface waters are inorganic anions which form the principal components of town sewage and fertilizers. Objectives. The estimate the effect that six selected sites of human settlement have on variously sized watercourses running through. The human environmental impact was based on determination of chlorides, nitrates and sulphates concentrations in such waters. Materials and Methods. Water samples were obtained from the following rivers and towns, respectively; the Nil in Kolbuszowa, the Mleczka in Przeworsk, the San in Jaroslaw, the Wislok in Rzeszow, the Bystrzyca in Olimpow and an unnamed watercourse in Niwiska. Sampling sites were chosen at 4-6 points along each watercourse for a given locality. Analyte levels were measured by ion chromatography using the Dionex ICS 1000 instrument. Results. Mean chlorides concentrations were found to vary from 8.52 (±0.17, n=3) mg/L to 78.41 (±0.19, n=3) mg/L, mean nitrates were 6.76 (±0.00, n=3) mg/L to 23.97 (±1.50, n=3) mg/L and mean sulphates from 29.89 (±1.57, n=3) mg/L to 62.48 (±2.99, n=3) mg/L. The clearest environmental effect of settlements on watercourses were observed for the small to medium sized towns of Kolbuszowa, Przeworsk and Jaroslaw in the form of frequently elevated chlorides levels from sewage. Conclusions. By designating various sampling locations, along the watercourses for measuring the human environmental impact of nearby settlements, it is possible to identify sources of river pollution and thus take appropriate remedial action, as and when required.

PL

Wprowadzenie. Ochrona wód powierzchniowych traktowana jest przez polskie i europejskie ustawodawstwo priorytetowo ze względu na wysoki stopień antropopresji na ten element środowiska, zarówno w krajach wysoko uprzemysłowionych jak i z rozwiniętą gospodarką rolną. Za najgroźniejsze uznaje się zanieczyszczenia ściekami bytowo-gospodarczymi, przemysłowymi i rolnymi, a także wodami opadowych z pól użyźnianych nawozami sztucznymi. Jednym z najbardziej charakterystycznych wskaźników narażenia wód powierzchniowych na zanieczyszczenia są aniony nieorganiczne, stanowiące składnik ścieków komunalnych i nawozów sztucznych. Cel badań. Celem niniejszej pracy było oszacowanie wpływu wybranych sześciu jednostek osadniczych na przepływające przez nie różnej wielkości cieki wodne. Stopień antropopresji określony został na podstawie oznaczania zawartości chlorków, azotanów (V) i siarczanów (VI) na przebiegu cieku wodnego przez jednostkę osadniczą. Materiał i metody. Próbki wody do badań pobierano z rzek: Nil w miejscowości Kolbuszowa, Mleczka w miejscowości Przeworsk, San w miejscowości Jarosław, Wisłok w miejscowości Rzeszów, Bystrzyca w miejscowości Olimpów i z bezimiennego cieku wodnego w miejscowości Niwiska. Miejsca pobierania próbek wytypowano w czterech do sześciu punktach cieku wodnego, charakterystycznych dla danej miejscowości. W pobranych próbkach oznaczano zawartość chlorków, azotanów (V) i siarczanów (VI) przy użyciu chromatografu jonowego Dionex ICS 1000. Wyniki. W badanych próbkach średnia zawartość chlorków wahała się od 8,52 (±0,17, n=3) mg/l do 78,41 (±0,19, n=3) mg/l, azotanów (V) od 6,76 (±0,00, n=3) mg/l do 23,97 (±1,50, n=3) mg/l i siarczanów (VI) od 29,89 (±1,57, n=3) mg/l do 62,48 (±2,99, n=3) mg/l. Najwyraźniejszy wpływ jednostek osadniczych na cieki wodne obserwowano w przypadku ich przebiegu przez małe i średnie miasta: Kolbuszową, Przeworsk i Jarosław. Antropopresja jednostek osadniczych manifestuje się najczęściej wzrostem stężeń chlorków będących składnikiem ścieków komunalnych. Wnioski. Typowanie kilka punktów poboru próbek wody do badań, zlokalizowanych na odcinku cieku wodnego poddanego antropopresji, pozwala zidentyfikować źródła zanieczyszczeń rzek i ustanowić odpowiednie działania naprawcze.

Słowa kluczowe

EN

anthropogenic impact; urban settlement; river; water pollution; chloride; nitrate; sulphate; ion chromatography; inorganic anion content; watercourse; Subcpathian region; Poland

• Wydawca: -
• Czasopismo: Roczniki Państwowego Zakładu Higieny
• Rocznik: 2015
• Tom: 66
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.179-184,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kolebuk T.

• Department of Agricultural and Food Production Engineering, Faculty of Biology and Agriculture, University of Rzeszow, Zelwerowicza street 4, 35-601 Rzeszow, Poland

autor

Madej D.

• Department of Agricultural and Food Production Engineering, Faculty of Biology and Agriculture, University of Rzeszow, Zelwerowicza street 4, 35-601 Rzeszow, Poland

autor

Pieniazek R.

• Department of Agricultural and Food Production Engineering, Faculty of Biology and Agriculture, University of Rzeszow, Zelwerowicza street 4, 35-601 Rzeszow, Poland

autor

Bilek M.

• Department of Agricultural and Food Production Engineering, Faculty of Biology and Agriculture, University of Rzeszow, Zelwerowicza street 4, 35-601 Rzeszow, Poland

Bibliografia

• 1. Bilek M., Matłok N., Kaniuczak J., Gorzelany J.: Sugar and inorganic anions content in mineral spring water-based beverages. Rocz Państw Zakł Hig 2014;65(3):193-197.
• 2. Czaban S.: Classification of surface water quality in Poland. Infrastr Ekol Ter Wiej 2008;5(9), 259-269 (in Polish).
• 3. Diduch M., Polkowska Ż., Namieśnik J.: Chemical quality of bottled waters: A review. J Food Sci 2011;76(9):178- 196. DOI: 10.1111/j.1750-3841.2011.02386.x
• 4. Gierak A.: Analysis of inorganic ions in water by ion chromatography. Ochr Środ 1997;19(2):20-27 (in Polish).
• 5. Eith C., Kolb M., Seubert A., Viehweger K. H.: Practical ion chromatography. Available from: www.metrohm.pl/ DownloadFolder/Monography_Practical_IC_PL.pdf (29.08.2014, in Polish).
• 6. Jarosiewicz A.: Self-purification process in river ecosystems. Słups Pr Biol 2007;4: 27-28 (in Polish).
• 7. Michalski R.: Ion chromatography. Fundamentals and applications. Warsaw; Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2005 (in Polish).
• 8. Michalski R.: The theoretical basis and application of ion chromatography. Works and Studies of the Institute of Environmental Engineering of the Polish Academy of Sciences 2007;70:1-26 (in Polish).
• 9. Michalski R.: Fundamentals of ion chromatography. Katowice; Śląska Wyższa Szkoła Zarządzania im. Gen. Jerzego Ziętka, 2011 (in Polish).
• 10. Michalski R.: The use of ion chromatography in the analysis of water and wastewater. Laborant 2013,4(5):24-29 (in Polish).
• 11. Namieśnik J., Łukasiak J., Jamrógiewicz Z.: Collection of environmental samples for analysis. Warsaw; PWN, 1995 (in Polish).
• 12. Namieśnik J., Polkowska Ż., Konieczka P.: Field instrumentation for water quality measurements. Available from: http://www.pg.gda.pl/chem/Dydaktyka/Analityczna/ AZS/Aparaty_przenosne.pdf (29.08.2014, in Polish).
• 13. Niedzielski P.: Speciation and occurrence of arsenic, antimony and selenium in river water by the anthropogenic intensification of self-cleaning process (Cybina, Poland).. Pol J Env Stud 2005;14(supl.V):55–62.
• 14. Polkowska Ż.: The use of ion chromatography in the analytical of the runoff waters. Works and Studies of the Institute of Environmental Engineering of the Polish Academy of Sciences 2009;77:39-50 (in Polish).
• 15. Regulation of the Minister for the Environment of 9 November 2011 on the classification of the status of surface waters and environmental quality standards for priority substances. Available from: http://dziennikustaw.gov.pl/ du/2011/s/257/1545/D2011257154501.pdf (29.08.2014, in Polish).
• 16. Regulation of the Minister for the Environment of 15 November 2011 on the forms and manner of monitoring of groundwater and surface water bodies. Dz. U. Available from: http://dziennikustaw.gov.pl/du/2011/s/258/1550/ D2011258155001.pdf (29.08.2014, in Polish).
• 17. Sapek A.: The chloride content of water in rural areas. Woda Środ Obsz Wiej 2008;8(1):263-281 (in Polish).
• 18. Sapek A.: Contemporary chloride sources in environment of inland waters. Ochr Środ Zas Nat 2009;20(3):455-464 (in Polish).
• 19. Surface water quality in Poland. Available from: http:// www.gios.gov.pl/stansrodowiska/gios/pokaz_artykul/pl/ front/stanwpolsce/ochrona_dziedzictwa_przyrodniczego/ jakosc_wod (14.06.2014, in Polish).
• 20. Voivodeship Inspectorate of Environmental Protection in Cracow information about surface water. Available from: http://www.krakow.pios.gov.pl/publik.php (25.07.2014, in Polish).
• 21. Voivodeship Inspectorate of Environmental Protection in Rzeszow information about environmental situation. Available from: http://www.wios.rzeszow.pl/pl/14,54/2/ informacje_o_srodowisku.html (26.06.2014, in Polish).
• 22. Wiśniowska-Kielian B., Niemiec M.: Estimation of nitrates content in the Dunajec River water. Ann. UMCS sect. E 2006;59:147-156 (in Polish).
• 23. Wójcik R., Morawski Ł.: Anion concentration in the Wilga river at the intersection of the Cracow Soda Waste Dumps. Ochr Środ Zas Nat 2009;20(4):497-504 (in Polish).