Content of phosphorus and selected metals in bottom sediments of Starzyc Lake under conditions of pulverizing water aeration

• Autorzy: Siwek H. , Wesolowski P. , Brysiewicz A.

Warianty tytułu

PL

Zawartość fosforu i wybranych metali w osadach dennych jeziora Starzyc w warunkach pulweryzacyjnego napowietrzania wody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Artificial aeration of benthic water is a method promoting more intensive phosphorus bonding in bottom sediments. The purpose of this paper was to evaluate changes in the content of phosphorus and some selected metals in the bottom sediments of Starzyc Lake in relation to changes occurring in some quality parameters for the benthic water. During the research, conducted in 2005, 2006 and 2009, the lake water was aerated with a pulverizing aerator. Water and the bottom sediment were sampled in seven sites distributed uniformly throughout the water surface, the inflow area and the area of the lake water outflow to the Krąpiel River. The bottom sediments were analyzed for the total content of P, Ca, Mg and K, while the water samples were tested for pH and the levels of phosphate phosphorus (P-PO4) In the period covered by the research, the TP content in the bottom sediments of Starzyc Lake decreased only in the inflow area (by a mean of 43%). Additionally, a gradual decrease of the P-PO4 concentration (on average by 42%) in the benthic water was recorded in that period as well as a decrease in the content of Ca, Mg and K in the bottom sediments. The results from the analysed metal content show that the Ca content was most stable, decreasing by an average 21%, whereas the difference for the Mg and K content was 64% and 56%, respectively. The horizontal variability in the content of the analysed elements was found in the bottom sediments collected from various zones of the lake. The lowest content was found in the sediment material collected from the outflow zone of water to the Krąpiel River, and the highest one was recorded in the watercourse inflow zone. The highest variability was observed for the content of Ca and K, which on average was six times higher in the water inflow zone from drainage ditches than in the outflow zone. Throughout the research period, the bottom sediments comprised an indigenous source of phosphorus for the Starzyc Lake waters.

PL

Jedną z metod intensyfikacji wiązania fosforu w osadach dennych jest sztuczne napowietrzanie wód strefy naddanej. Celem pracy była ocena zmian zawartości fosforu i wybranych metali w osadach dennych jeziora Starzyc, którego wody napowietrzano za pomocą aeratora pulweryzacyjnego, na tle zmian wybranych wskaźników jakości wody strefy przydennej. Badania prowadzono w ciągu 3 sezonów wegetacyjnych, w latach 2005, 2006 oraz 2009. Próbki wody i osadu dennego pobrano w 7 punktach rozmieszczonych równomiernie na całej powierzchni jeziora oraz w strefie zasilania i w strefie odpływu wód jeziornych do rzeki Krąpiel. W osadach dennych oznaczono zawartość ogólną: TP, Ca, Mg i K, a w próbkach wody – pH oraz stężenie fosforu fosforanowego (P-PO4). W okresie badań zawartość TP w osadach dennych jeziora Starzyc zmniejszyła się istotnie tylko w strefie dopływu (średnio o 43%). Stwierdzono także sukcesywne zmniejszanie się (średnio o 42%) stężenia P-PO4 w wodzie przydennej oraz zawartości Ca, Mg i K w osadach dennych. Spośród badanych metali najbardziej stabilna była zawartość wapnia, która zmniejszyła się średnio o 21%, a w przypadku Mg i K różnice te wynosiły odpowiednio 64% i 56%. Stwierdzono horyzontalną zmienność zawartości badanych pierwiastków w osadach dennych pobranych w różnych strefach jeziora. Najmniejsze z tych zawartości oznaczono w materiale dennym pochodzącym ze strefy odpływu wód do rzeki Krąpiel, a największe – w strefie dopływu cieków wodnych. Największą zmienność stwierdzono w przypadku zawartości Ca i K, była ona średnio 6-krotnie większa w strefie dopływu wód z rowów melioracyjnych w porównaniu z zawartością w strefie odpływu. Przez cały okres badań osady denne jeziora Starzyc stanowiły autochtoniczne źródło fosforu.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2014
• Tom: 19
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.1099-1108,fig.,ref.

Twórcy

autor

Siwek H.

• Department of General and Ecological Chemistry, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, J.Slowackiego 17, 71-434 Szczecin, Poland

autor

Wesolowski P.

• Institute of Technology and Life Sciences, West Pomeranian Research Centre in Szczecin, Szczecin, Poland

autor

Brysiewicz A.

• Institute of Technology and Life Sciences, West Pomeranian Research Centre in Szczecin, Szczecin, Poland

Bibliografia

• Bajkiewicz-Grabowska E. 2010. Assessment of the ecological state of lakes as proposed by the Polish Limnological Society. Limnol. Rev., 10(3-4): 105-116.
• Gajewski A.J., Chróst. R.J. 1995. Production and enzymatic decomposition of organic matter by microplankton in a eutrophic lake. J. Plankton. Res., 17: 709-728.
• Gawrońska H, Lossow K. 2003. Possibilities of a saprotrophic lake recultivation exemplified by Lake Długie in Olsztyn. Pol. J. Environ. Stud., 12(3): 301-307.
• Gawrońska H., Brzozowska R. 2005. Influence of a multi-year artificial aeration of a lake using destratification method on the sediment-water phosphorus exchange. Arch. Environ Prot., 31(3): 71-88. (in Polish)
• Gołachowska J., 1977. A fast and simple metod for determination of total phosphorus in lake bottom sedmiments. Rocz. Nauk Rol., H 98(2): 27-37. (in Polish)
• Koc J., Skwierawski A. 2003. Phosphorus in the waters in rural areas, effects and prevention. J. Elementol., 3(8) (Suppl): 123-141. (in Polish)
• Konieczny R., Pieczyński L. 2006. Reclamation possibility of West Pomerania Region lakes using pulverizing aeration technology. Acta Agroph., 7(4): 947-957.
• Lossow K. 1998. Protection and recultivation of lakes - theory and practice. Idee Ekolog. Ser. Szkice, 13(7): 55-71. (in Polish)
• Nürnberg G.K. 1988. Prediction of phosphorus release rates from total and reluctant soluble phosphorus in anoxic lake sediments. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 45(1): 453-462.
• Osuch E., Podsiadłowski S. 2012. Efficiency of pulverizing aeration on Lake Panieńskie. Limnol. Rev., 12(3): 139-14.
• Wesołowski P., Brysiweicz A., Pawlos D. 2011. Physicochemical properties of waters in Lake Starzyc aerated by means of a pulverising aerator. Water-Environ.-Rural Areas, 11(33): 315-330. (in Polish)

Identyfikatory

DOI

10.5601/jelem.2014.19.1.294