Godzinowa zmienność stężeń fosforu ogólnego na przykładzie zlewni rzeki Słupi

• Autorzy: Ostojski M. , Wilk P. , Gebala J. , Orlinska-Wozniak P.

Warianty tytułu

EN

Hourly changes in phosphorus concentration of surface waters. A case study of the Slupia River catchment area

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój rolnictwa, a zwłaszcza intensyfikacja nawożenia w znacznym stopniu przyczyniają się do wzrostu zawartości składników mineralnych w wodach odpływowych z terenów rolniczych. Skutkuje to nadmiernym użyźnieniem powierzchniowych wód płynących. W związku z powszechnym obecnie wykorzystaniem modeli matematycznych do oceny stanu powierzchniowych wód płynących i prognozowania zmian w środowisku, istotna staje się reprezentatywność pojedynczych pomiarów stężeń biogenów wykorzystywanych podczas kalibracji. Szczególnie istotna jest tu częstotliwość monitoringu fosforu, który stwarza największe problemy podczas symulacji. Aby sprawdzić, jak duża może być zmienność fosforu w wodach powierzchniowych,wykorzystano dane z trzech cykli pomiarów terenowych, dostosowanych do etapu wegetacyjnego roślin. Pomiary przeprowadzono na rzece Słupi w województwie pomorskim, w profilu zlokalizowanym we wsi Charnowo, w listopadzie 2013, lutym 2014 oraz w czerwcu 2014 roku. Przeprowadzona analiza wykazała znaczące zmiany wielkości stężeń fosforu w ciągu doby (do 111%). Tendencja ta zachowana jest bez względu na porę roku i etap wegetacji roślin. W związku z tym nie tylko pora dnia poboru prób, ale nawet godzina pomiaru jest istotna dla późniejszej oceny wielkości ładunków fosforu odprowadzanych do morza. Również z punktu widzenia kalibracji modeli matematycznych dostęp do szczegółowych danych jest bardzo istotny i może mieć bezpośrednie przełożenie na wynik kalibracji.

EN

The development of agriculture, especially the use of chemicals, contribute significantly to the increase in the mineral content in the wastewater from farmland. It results in excessive fertilization of surface waters. Due to common use of mathematical models to assess the state of surface water and forecasting changes in the environment, the representativeness of individual measurements of nutrient concentration used in model calibration become significant. Particularly important is the frequency of monitoring phosphorus, which causes the greatest problems during model simulation. To see how large the variability of phosphorus in surface waters can be, data from three cycles of field measurements, adjusted to the stage of the growing plants were gathered. The measurements were carried out on the Słupia river in Pomeranian voivodeship, in a profile located in the village of Charnowo. Cycles were carried out in November 2013, February 2014 and June 2014. The analysis showed significant changes of concentrations of phosphorus per day (up to 111%). This trend was maintained regardless of the time of year and the stage of vegetation. It is thus important both the time of day sampling and even an hour of the measurement for the size of loads of phosphorus discharged into the sea. Also, from the point of view of the calibration of mathematical models, access to detailed information is very important and can have a direct impact on the result.

Słowa kluczowe

PL

rzeka Slupia; wody powierzchniowe; zlewnie rzek; fosfor ogolny; stezenie fosforu; zmiennosc godzinowa

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Agronomy
• Rocznik: 2015
• Numer: 22
• Opis fizyczny: s.33-41,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Ostojski M.

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy, ul.Podleśna 61, 01-673 Warszawa

autor

Wilk P.

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy, ul.Podleśna 61, 01-673 Warszawa

autor

Gebala J.

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy, ul.Podleśna 61, 01-673 Warszawa

autor

Orlinska-Wozniak P.

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy, ul.Podleśna 61, 01-673 Warszawa

Bibliografia

• Bickel P.J., 1976. Another look at Robustness. University of California, Berkeley.
• Burnos P., 2010. Laboratorium Metrologii. Analiza błędów i niepewności pomiarów. Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków.
• Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej (Dz.U.UE L z dnia 22 grudnia 2000 r.).
• Dyrektywa Rady 91/676/EWG z dnia 12 grudnia 1991 r. dotycząca ochrony wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego.
• Fotowicz P., 2005. Obliczanie niepewności rozszerzonej metodą analityczną opartą na splocie rozkładów wielkości wejściowych, Pomiary, automatyka, robotyka 1, ss. 5-9.
• Gębala J., Orlińska-Woźniak P., Wilk P., 2013. Zanieczyszczenia związkami azotu pochodzenia rolniczego wód powierzchniowych w Polsce - wybrane problemy oceny jakości wód. Gospodarka Wodna, Sigma NOT.
• Hoja J., 2012. Metrologia, Katedra Metrologii i Optoelektroniki Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej, skrypt PDF (http://galaxy.eti.pg.gda.pl/katedry/kmoe/dydaktyka/Metrologia/Metrologia_materialy_do_wykladu.pdf).
• Igras J. i in., 2008. Ocena stanu zanieczyszczenia płytkich wód gruntowych, narażonych bezpośrednio na zrzuty składników biogennych, w tym szczególnie z rolnictwa oraz możliwości potencjalnego wpływu zanieczyszczeń pochodzących z produkcji rolnej na środowisko. Puławy.
• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy – baza danych
• IMGW-PIB, 2003/2004. Wyznaczenie granic bezpośredniego zagrożenia powodzią w celu uzasadnionego odtworzenia terenów zalewowych, Słupia. Opracowanie na zlecenie regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej w Gdańsku.
• Karta zakresu badań laboratorium delegatury w Gorzowie Wielkopolskim. WIOŚ Zielona Góra, http://www.zgora.pios.gov.pl/wp-content/uploads/2012/12/Karta-zakresu-lipiec-2013.pdf (pozyskano 06.11.2015).
• Katalog Przepływu i Odpływu w wieloleciu 1971-2010 dla wybranych jednostek hydrologicznych do oceny zanieczyszczeń obszarowych i przeglądu warunków hydromorfologicznych, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy, Ośrodek Monitoringu Jakości Wód przy współpracy z Głównym Inspektoratem Ochrony Środowiska. 2012, Warszawa.
• Nixon S.W., 2009. Eutrophication and the macroscope, Hydrobiologia, 629: 5-19.
• Nowak R., 2002. Statystyka dla fizyków. Ćwiczenia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Ostojski M., 2012. Modelowanie procesów odprowadzania do Bałtyku związków biogennych na przykładzie azotu i fosforu ogólnego. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Ostojski M., Niedbała J., Gębala J., Orlińska-Woźniak P., Wilk P., 2014. Soil and Water Assessment Tool Model Calibration Results for Different Catchment Sizes in Poland. Journal of Environmental Quality, 43(1): 132-144.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz.U. z 2011 r. Nr 257, poz. 1545).
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 15 listopada 2011 r. w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych (Dz.U. z 2011 r. Nr 258, poz. 1550).
• Strzątko J., 1999. Kompendium wiedzy o ekologii. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa – Poznań.
• Typek J., 2009. Statystyka opisowa. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Szczecin.
• Taylor R., 1995. Wstęp do analizy błędu pomiarowego. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Wilcox R.R., 2012. Introduction to Robust Estimation and Hypothesis Testing. Department of Psychology University of Southern California, Elsevier Academic Test.
• Zaleski J., 2004. Modele stochastyczne i symulacja komputerowa. Zastosowanie do systemów zaopatrzenia w wodę. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.