Metody oceny stanu troficznego wód ... - Pro Futuro - AGH
Metody oceny stanu troficznego wód ... - Pro Futuro - AGH
Metody oceny stanu troficznego wód ... - Pro Futuro - AGH
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ZBIGNIEW KOWALEWSKI *<br />
<strong>Metody</strong> <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong> powierzchniowych<br />
Słowa kluczowe<br />
eutrofizacja – wskaźniki integralne – wskaźnik ITS – ocena <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong><br />
Streszczenie<br />
<strong>Pro</strong>ces eutrofizacji jest jednym z podstawowych problemów <strong>wód</strong> powierzchniowych. Artykuł przedstawia<br />
różne metody <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>wód</strong> pod względem ich <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong>. Prezentuje również integralny wskaźnik<br />
troficzności ITS (Index Of Throphical State), będący nowym podejściem do sposobu <strong>oceny</strong> bilansu biotycznego<br />
<strong>wód</strong> powierzchniowych. Wskaźnik ten w sposób adekwatny odzwierciedla stan trofii <strong>wód</strong>, jest przy tym<br />
prosty i ekonomiczny w zastosowaniu. Dzięki temu możliwe jest stosowanie wskaźnika ITS do szybkiego<br />
i podstawowego monitoringu <strong>wód</strong> powierzchniowych.<br />
1. Wstęp<br />
Eutrofizacja jest procesem zwiększania się produktywności <strong>wód</strong> w wyniku wzrostu zawartości<br />
substancji odżywczych w wodzie. Wzrost zawartości azotu i fosforu powoduje masowy rozwój<br />
roślinności wodnej, a co za tym idzie, wzrost ilości materii organicznej powodującej zanieczyszczenie<br />
<strong>wód</strong> [5]. W warunkach nagromadzenia dużej ilości glonów, następuje zahamowanie procesu<br />
fotosyntezy oraz szereg zjawisk takich jak: antybiotyczne lub toksyczne oddziaływanie wydzielanych<br />
przyżyciowo do środowiska metabolitów oraz produktów rozkładu obumierającej masy glonów,<br />
pogarszanie się warunków tlenowych itp. [28]. Rozróżnia się eutrofizację naturalną i antropogeniczną.<br />
Eutrofizacja naturalna jest powolnym procesem występującym w jeziorach. Powoduje<br />
stopniowe użyźnianie misa jeziora, w następstwie czego zamienia się ono najpierw w bagno, a później<br />
w ekosystem lądowy. Eutrofizacja antropogeniczna występuje w wyniku nadmiernego dopływu<br />
substancji biogennych ze źródeł antropogenicznych do <strong>wód</strong>. Jako podstawowe przyczyny<br />
eutrofizacji antropogenicznej wymienia się ścieki komunalne, erozję oraz nawozy sztuczne stosowane<br />
w rolnictwie [6, 10, 33].<br />
<strong>Pro</strong>ces eutrofizacji można podzielić na cztery etapy: wzbogacenie <strong>wód</strong> w substancje odżywcze<br />
– rozrost bentosu, glonów, fitoplanktonu i ryb; pierwsze symptomy – zmiany w składzie gatunko-<br />
*<br />
mgr inż., Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, <strong>AGH</strong>, Kraków<br />
e-mail: kowalew@agh.edu.pl<br />
343
Kowalewski Z.: <strong>Metody</strong> <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong> powierzchniowych<br />
wym, wzrost produkcji pierwotnej i biomasy, wzrost sedymentacji materii organicznej, szkodliwe<br />
„zakwity” glonów. Drugim etapem jest zmniejszenie stopnia przezroczystości wody, wytworzenie<br />
warunków beztlenowych oraz postępujące zmiany w strukturze populacji bezkręgowców bentosowych.<br />
Kolejnym etapem jest wyczerpywanie się zasobów tlenowych, do wody wydzielają się toksyczne<br />
substancje pochodzące z obumarłych organizmów. Finalnym efektem jest masowa śmierć<br />
organizmów w anaerobowym środowisku [8, 12]<br />
Eutrofizacja stała się problemem globalnym, proces ten jest widoczny zarówno w morzach jak<br />
i w rzekach i jeziorach na całym świecie. [9, 13, 21, 23, 27, 34]. Eutrofizacja jezior jest najczęstszym<br />
i najbardziej brzemiennym w skutki antropogenicznym zakłóceniem funkcjonowania ekosystemów<br />
wodnych [16].<br />
2. <strong>Metody</strong> <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong><br />
Według UNESCO [30] wskaźniki środowiska powinny charakteryzować się następującymi cechami:<br />
1) reprezentować ważne problemy środowiskowe,<br />
2) nieść ważne informacje, lecz być ogólnie i łatwo rozumiane,<br />
3) być znaczące również dla zewnętrznych odbiorców,<br />
4) pomagać w skupieniu się na informacjach, aby móc odpowiedzieć na ważne pytania,<br />
5) pomagać w procesie podejmowania decyzji,<br />
6) być efektywne i ekonomiczne.<br />
W bardziej ekologicznym ujęciu wskaźnik powinien być łatwy w użyciu, wrażliwy na zmiany<br />
w środowisku, niezależny od referencyjnych i kontrolnych próbek, jego zastosowanie powinno być<br />
jak najbardziej uniwersalne wraz z możliwością dostosowania do potrzeb lokalnych ekosystemów,<br />
powinien być powiązany z polityką ekologiczną oraz ustawodawstwem [26].<br />
Jako jeden z najbardziej podstawowych wskaźników eutrofizacji może być zastosowana zawartość<br />
organicznego węgla , g/m 2 x rok, zaproponowany przez Nixona [20]. W krajach Unii<br />
Europejskiej podstawowymi wskaźnikami służącymi do <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> są: całkowity<br />
fosfor (PTOT), fosforany (PO4P), azot całkowity lub azot Kjeldahla’a (NTOT), azot utleniony<br />
(NO23N), azot azotanowy (NO2N), azot amonowy (NH4N), chlorofil a (CHLA), przezroczystość<br />
krążka Secchiego (SDT). Wskaźniki te były zastosowane do pomiarów stopnia eutrofizacji podczas<br />
monitoringu <strong>wód</strong> powierzchniowych 15 państw Unii Europejskiej oraz Islandii i Norwegii<br />
w latach dziewięćdziesiątych [15]. Europejska Agencja Środowiska (EEA) w swoim dokumencie<br />
EUROWATERNET dotyczącym sposobów monitoringu, podaje listę proponowanych wskaźników<br />
służących do pomiaru <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong>. Jako kluczowe, pierwszorzędne wskaźniki EEA proponuje:<br />
całkowity fosfor, rozpuszczony fosfor, amoniak, azot całkowity, azot organiczny oraz azot<br />
azotanowy. Natomiast jako drugorzędne, ale równie ważne, zaproponowane zostały: makrobezkręgowce,<br />
ichtiofauna, makrofity, fitoplankton, oraz chlorofil. Jako wskaźniki fizyko-chemiczne<br />
i hydromorfologiczne EEA proponuje: tlen rozpuszczony, pH, alkaliczność, przewodność, temperaturę,<br />
cząstki zawieszone, biologiczne zapotrzebowanie na tlen, chemiczne zapotrzebowanie na<br />
tlen, ogólny węgiel organiczny, przezroczystość krążka Secchiego, frakcje glinu, przepływ oraz<br />
poziom <strong>wód</strong>. [7].<br />
Oprócz podstawowych wskaźników <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> istnieją również wskaźniki integralne<br />
ukierunkowane na bardziej całościowe podejście do <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> trofii ekosystemów. Wskaźniki<br />
te składają się zazwyczaj z kilku parametrów zarówno biotycznych jak i abiotycznych. Jako pierwszy<br />
próby <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> środowiska za pomocą integralnego wskaźnika dokonał Satmasjadis w 1982,<br />
była to ocena terenów przybrzeżnych za pomocą wskaźnika opartego o wielkość cząstek osadów<br />
i bioróżnorodność organizmów bentosowych [14].<br />
344
Krakowska Konferencja Młodych Uczonych 2009<br />
Obecnie jednym z bardziej popularnych integralnych wskaźników <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> jest wskaźnik<br />
TRIX Trophic State autorstwa Richarda Vollenweidera [32]. Wskaźnik ten wyraża się wzorem:<br />
TRIX<br />
log<br />
=<br />
10<br />
Cha + log<br />
10<br />
aD%<br />
O + log<br />
m<br />
gdzie:<br />
Ch a – zawartość chlorofilu a w µg/l;<br />
aD%O – odchylenie bezwzględne z nasycenia wody tlenem;<br />
DIN – rozpuszczony nieorganiczny azot w µg/l;<br />
TP – całkowity fosfor w µg/lp;<br />
k i m – stałe czynniki wynoszące odpowiednio -1,5 oraz 1,2.<br />
345<br />
10<br />
DIN + log<br />
10<br />
TP − k<br />
Wskaźnik ten początkowo służył do oznaczania <strong>stanu</strong> biologicznego <strong>wód</strong> na wybrzeżach Włoch<br />
[11] oraz do badania <strong>wód</strong> Wenecji [2], aktualnie jest wdrożony do włoskiego ustawodawstwa.<br />
Wskaźnik TRIX jest stosowny do <strong>oceny</strong> <strong>wód</strong> na wybrzeżach Słowenii [29] oraz Bałtyku w zatoce<br />
Fińskiej [31], na morzu Północnym [9] oraz Czarnym [19, 24]. Istnieje także bardziej uniwersalna<br />
wersja wskaźnika TRIX nazwana UNTRIX, w której istnieje możliwość zastosowania do różnych<br />
<strong>wód</strong>, w różnych rejonach geograficznych oraz bardziej zgodna z założeniami Ramowej Dyrektywy<br />
Wodnej [25].<br />
Innym popularnym wskaźnikiem <strong>stanu</strong> trofii jest TSI (Trophic State Index) opracowany w 1977<br />
roku dla jezior przez Robert Carlsona [4]. Podstawą teoretyczną do utworzenia wskaźnika było założenie,<br />
że stan troficzny może być wyrażony poprzez ilość znajdujących się w danym zbiorników<br />
wodnym glonów, masę glonów można natomiast ocenić za pomocą zawartości chlorofilu, widzialności<br />
krążka Secchiego oraz całkowitego fosforu. Wskaźnik przyjmuje wartości od 0 do 100, przy<br />
czym wartości poniżej 30 oznaczają oligotrofie natomiast powyżej 80 hipertrofie. Wskaźnik składa<br />
się z trzech wzorów określających wartości liczbowe dla chlorofilu, fosforu i widzialności krążka<br />
oraz z zestawienia, umożliwiającego określenie w jakim stanie troficznym znajduje się zbiornik<br />
wodny.<br />
gdzie:<br />
SD – widzialność krążka Secchiego,<br />
CHL – oznacza chlorofil a TP całkowity fosfor.<br />
TSI(SD) = 60 – 14.41 ln(SD) (2)<br />
TSI(CHL) = 9.81 ln(CHL) + 30.6 (3)<br />
TSI(TP) = 14.42 ln(TP) + 4.15 (4)<br />
Wskaźnikiem służącym do <strong>oceny</strong> kondycji <strong>wód</strong> pod względem zagrożenia eutrofizacją jest<br />
wskaźnik OEC Overall Eutrophic Condition [1]. Wskaźnik ten stanowi część modelu ASSETS<br />
(The Assessment for Estuarine Trophic Status) służącego do określenia stopnia eutrofizacji i zagrożenia<br />
deficytem tlenowym w estuariach i wodach przybrzeżnych, który jest wspólnym projektem<br />
dwóch organizacji NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) z USA i IMAR<br />
(Institute of Marine Research) z Portugali. Założenie teoretyczne wskaźnika opiera się na możliwości<br />
wykrycia przyszłych negatywnych skutków eutrofizacji poprzez analizę pierwszych i drugich<br />
symptomów tego procesu [8, 12]. Do obliczenia wartości wskaźnika służą: chlorofil a i tlen<br />
rozpuszczony a także wskaźniki wzrostu i toksyczności makroglonów określone za pomocą war-<br />
(1)
Kowalewski Z.: <strong>Metody</strong> <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong> powierzchniowych<br />
tości liczbowych. We wskaźniku ważną role odgrywa wielkość terenu badań a także rodzaj <strong>wód</strong><br />
(strefa pływów, strefa mieszania się <strong>wód</strong>, strefa wody morskiej). Wartość wskaźnika która przyjmuje<br />
wielkość od 0 do 1 jest następnie porównywana z tabelą określającą jak bardzo woda jest<br />
narażona na skutki eutrofizacji.<br />
3. Integralny wskaźnik <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong> ITS<br />
Wskaźnik ITS (Index of Trophical State) jest nowym sposobem <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong><br />
powierzchniowych [17]. Założeniami teoretycznymi, na których opiera się wskaźnik, są zaburzenia<br />
równowagi w procesach produkcji i rozkładu substancji organicznej w wodach powierzchniowych<br />
podczas eutrofizacji. Zmiany w równowadze biotycznej prowadzą do zmian stosunków ilościowych<br />
w stężeniach O2 oraz CO2 [8, 22]. Gdy prędkość rozkładu substancji organicznej jest większa<br />
od prędkości produkcji, stężenie CO2 wzrasta, a O2 maleje, gdy prędkość rozkładu jest mniejsza<br />
od prędkości produkcji, stężenie CO2 maleje a O2 rośnie. Zatem, znając stosunek koncentracji tlenu<br />
i dwutlenku węgla w ekosystemach, można określić stosunek prędkości przebiegu procesów produkcji<br />
i rozkładu substancji organicznych a więc <strong>stanu</strong> bilansu biotycznego. Zależność pomiędzy<br />
CO2 i O2, jako wskaźnika <strong>stanu</strong> bilansu biotycznego wynika również z równania bilansu fotosyntezy.<br />
V<br />
nCO2 nH 2O<br />
prod<br />
↔ CH 2O)<br />
n<br />
gdzie:<br />
Vprod i Vdest – prędkość procesów produkcji (fotosyntezy) i rozkładu substancji;<br />
n – liczba cząsteczek uczestniczących w reakcji.<br />
+ ( + nO2<br />
(5)<br />
V<br />
dest<br />
Zgodnie z prawem działania mas Guldberga i Waagego, które określa stan równowagi chemicznej<br />
w zależności od stężenia substratów i produktów reakcji, można zapisać:<br />
zatem<br />
gdzie:<br />
Vprod. = k1[CO2] n [H2O] n oraz Vdest. = k2[CH2O] n [O2] n (6)<br />
Vprod./Vrozk. = k1[CO2] n [H2O] n / k2[CH2O] n [O2] n (7)<br />
k1 i k2 – stałe prędkości reakcji produkcji i rozkładu.<br />
Jako, że koncentracje substancji w fazach indywidualnych są stałe i wynoszą 1 zatem:<br />
[H2O] = [CH2O] = 1, stąd Vprod./Vdest. = k1[CO2] n /k2[O2] n (8)<br />
W środowisku wodnym zawartość tlenu może być wyrażona poprzez nasycenie wody O2 natomiast<br />
zawartość CO2 może być wyrażona poprzez pH. Zmiana stężeń CO2 prowadzi do zmian<br />
w wielkości pH, wynika to z równowagi węglanowej, czyli <strong>stanu</strong> określonej proporcji pomiędzy<br />
jonami wodorowęglanowymi i dwuwęglanowymi:<br />
346
Krakowska Konferencja Młodych Uczonych 2009<br />
CO2 + H2 ↔ H2 CO3 ↔ H + + HCO3 - ↔ H + + CO3 2- (9)<br />
W wodach powierzchniowych wartość pH wynosi zazwyczaj od 6 do 8,5, w takich warunkach<br />
mogą występować jednocześnie wszystkie formy układu węglowego. Rozpuszczony w wodzie<br />
dwutlenek węgla występuje głównie w postaci CO2, tylko ok. 1% stanowi postać kwasu węglowego<br />
H2CO3 [3]. Zmiana stężenia CO2 w wodach powierzchniowych prowadzi do przesunięcia równowagi<br />
węglanowej i zmiany koncentracji jonów wodoru, a co za tym idzie wartości pH wody.<br />
Gdy dwutlenek węgla występuje w nadmiarze, węglany rozpuszczają się, przy niedoborze CO2<br />
osadzają się. Gdy prędkość procesów produkcji substancji organicznej jest większa od prędkości<br />
procesów rozkładu stężenia CO2 maleją a wartość pH wzrasta, przy zanieczyszczeniu substancjami<br />
toksycznymi lub niedoborze substancji biogennych stężenia CO2 rosną natomiast pH maleje [17].<br />
Z powyższych rozważań wynika, że stan troficzności może zostać opisany za pomocą stężeń<br />
CO2 i O2, te natomiast za pomocą wartości pH i procentu nasycenia wody tlenem. Stan bilansu<br />
biotycznego czyli stosunku prędkości produkcji do prędkości rozkładu jest więc funkcją f(pH<br />
i [O2%]). Liczne badania [17] potwierdzają, że zależność pomiędzy pH i % nasycenia wody tlenem<br />
może być przybliżona za pomocą wartości liniowych. Ustaloną empirycznie, zależność pomiędzy<br />
pH i % nasycenia wody O2, oraz stany troficzne jakie reprezentuje ta zależność przedstawia rysunek<br />
1.<br />
Rysunek 1. Zależność pomiędzy pH a % nasycenia wody tlenem [17]<br />
Figure 1. The dependence of the pH value on the water saturation of oxygen [17]<br />
Przy jednakowym nasyceniu wody tlenem wartość pH jest tym większa, im wyższy jest stan<br />
troficzny. Dlatego jako wartość % nasycenia wody tlenem przy ustalaniu wskaźnika ITS przyjęto<br />
100% nasycenia. Wzór z jakiego oblicza się wartość wskaźnika ma postać:<br />
ITS = ΣpHi / n + a (100 – Σ [O2%] / n) (10)<br />
gdzie:<br />
pHi – pomiar wartości pH w czasie t;<br />
[O2%] – koncentracja tlenu w wodzie mierzona synchronicznie z pomiarami pH w czasie t;<br />
a – współczynnik empiryczny;<br />
n – liczba pomiarów w czasie t.<br />
347
Kowalewski Z.: <strong>Metody</strong> <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong> powierzchniowych<br />
Wartości integralnego wskaźnika ITS odpowiadające różnym stanom troficznym, obliczonym<br />
na podstawie danych empirycznych, dla różnych ekosystemów słodkowodnych przedstawia tabe-<br />
la 1.<br />
Tabela 1. Wartości wskaźnika ITS dla różnych stanów troficznych<br />
Table 1. Values of ITS in waters of different trophic status<br />
Biotic balance (Vprod./Vdestr.) Trophic state ITS<br />
negative (Vprod./Vdestr.< 1)<br />
sustainable (Vprod./Vdestr.= 1)<br />
positive(Vprod./Vdestr.> 1)<br />
Dystrophic<br />
Ultraoligotrophic<br />
348<br />
Ologotrophic<br />
Mezotrophic<br />
Eutrophic<br />
< 5, 7 ± 0,3<br />
6,3 ± 0,3<br />
7,0 ± 0,3<br />
7,7 ± 0,3<br />
> 8,3 ± 0,3<br />
4. Zastosowanie integralnego wskaźnika ITS<br />
Podstawowym wymogiem, koniecznym do zastosowania wskaźnika ITS do <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong><br />
<strong>wód</strong>, jest istnienie korelacji liniowej pomiędzy wartością pH a procentem nasycenia wody<br />
tlenem. Pierwsze badania wykonane były dla <strong>wód</strong> zatoki Newskiej, a na terenie Polski – dla rzek<br />
Pilicy i Warty i zbiornika Sulejowskiego [17]. W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych<br />
rzek małopolski, których celem była weryfikacja możliwości zastosowania wskaźnika ITS do <strong>oceny</strong><br />
<strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong> powierzchniowych. Podstawą metodologiczną badań była analiza statystyczna<br />
danych wartości pH i % nasycenia wody tlenem. Dane pochodzą z monitoringu z lat 2001–2007.<br />
Dla Wisły było przeanalizowano 104 pomiary zawartości tlenu i pH w punkcie pomiarowym<br />
Górka powyżej ujęcia Szreniawy, 140 pomiary w punktu pomiarowego Niepołomice. Dla rzeki<br />
Skawy - 104 pomiary z punktu pomiarowego Jordanów, 100 pomiarów dla punktu pomiarowego<br />
Powyżej Suchej Beskidzkiej, 112 pomiarów dla punktu pomiarowego Wadowice, 152 pomiary dla<br />
punktu pomiarowego Zator. Wszystkie dane zostały najpierw uporządkowane za pomocą standardowych<br />
metod statystycznych a następnie zgrupowane w tzw. tabelę korelacji. Analiza korelacji<br />
została przeprowadzona za pomocą programu Statistica wersja 8, istotność korelacji badano za pomocą<br />
współczynnika korelacji r Pearsona. Wyniki badań ukazuje tabela 2.<br />
Tabela 2. Wartość współczynnika korelacji r dla punktów pomiarowych<br />
Table 2. Values of correlation r for measurement points<br />
Punkt pomiarowy r<br />
Pilica 159,8 km 0,702<br />
Pilica 128,4 km 0,876<br />
Wisła; Górka pow uj Szreniawy 0,949<br />
Wisła; Niepołomice 0,815<br />
Skawa; Zator 0,929<br />
Skawa; Jordanów 0,815<br />
Skawa; Wadowice 0,932<br />
Skawa; pow Suchej Beskidzkiej 0,799
Krakowska Konferencja Młodych Uczonych 2009<br />
Zależność pomiędzy wartościami pH oraz % nasycenia wody tlenem dla punktów Skawa – Zator<br />
i Wisła – Niepołomice obrazują rysunki 2 i 3 [18].<br />
Rysunek 2. Zależność pH od %nasycenia O 2 dla rzeki Skawy punkt pomiarowy Zator, r=0,92882<br />
Figure 2. The dependence of pH value on the water saturation of oxygen O2, Skawa, Zator, r=0,92882<br />
Rysunek 3. Zależność pH od %nasycenia O 2 dla rzeki Wisły punkt pomiarowy Niepołomice, r=0,81570<br />
Figure 3. The dependence of pH value on the water saturation of oxygen O2, Wisła, NIepołomice, r=0,81570<br />
5. Wnioski<br />
Eutrofizacja stanowi obecnie największy problem <strong>wód</strong> powierzchniowych zarówno morskich<br />
jak i <strong>wód</strong> słodkich. Aby skutecznie przeciwdziałać zagrożeniu, jakim jest nadmierny wzrost zawartości<br />
substancji odżywczych w wodach należy go dokładnie poznać oraz prowadzić regularny monitoring<br />
zarówno <strong>wód</strong> objętych eutrofizacją jak i tych, w których problem ten na razie nie występuje.<br />
Wymagane są odpowiednie regulacje prawne, wspólne działania pomiędzy państwami oraz<br />
metodyka i odpowiednie narzędzia, aby móc chronić wody przed szkodliwymi zmianami trofii.<br />
349
Kowalewski Z.: <strong>Metody</strong> <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong> powierzchniowych<br />
W procesie monitoringu bardzo ważne są odpowiednie metody i narzędzia oprócz standardowych<br />
wskaźników ujętych przez regulacje prawne, ważne jest stosowanie innych, dodatkowych<br />
wskaźników. Integralne wskaźniki dają możliwość całościowego określenia sytuacji w wodach,<br />
w ich skład wchodzą różne parametry, dzięki którymi możliwa jest ogólna ocena <strong>stanu</strong> trofii.<br />
Integralny wskaźnik <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> ITS daje możliwość szybkiej i dokładniej <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong><br />
jakości <strong>wód</strong> pod kątem zmian wywołanych wzrostem ilości nutrietów. Jest łatwy w użyciu i ekonomiczny,<br />
ponieważ w jego skład wchodzą tylko dwa, mierzone w standardowym monitoringu,<br />
parametry – pH i % nasycenia wody tlenem. Te zalety pozwalają zaproponować wskaźnik ITS<br />
do <strong>oceny</strong> <strong>stanu</strong> <strong>troficznego</strong> <strong>wód</strong> w Polsce.<br />
Literatura<br />
[1] ASSETS. Assessment of Estuarine Trophic Status. http://www.eutro.org/indexcal.aspx?SID=170<br />
[2] Bendoricchio G, De Boni G (2005) A water-quality model for the Lagoon of Venice, Italy. Ecological<br />
Modelling 184.<br />
[3] Bulski T, Dojlido J (2007) Technologie ochrony środowiska. Oficyna wydawnicza WSEiZ.<br />
[4] Carlson R E (1977) A trophic state index for lakes. Limnology and Oceanography 22.<br />
[5] Dojlido J (1995) Chemia <strong>wód</strong> powierzchniowych. Ekonomia i Środowisko.<br />
[6] EC (2000) Nitrates Directive (91/676/EEC), Status and trends of aquatic environment and agricultural<br />
practice. European Commission Directorate-General for Environment.<br />
[7] EEA (1998) EUROWATERNET, The European Environment Agency’s Monitoring and Information<br />
Network for Inland Water Resources. Technical Report No 7.<br />
[8] EEA (1999) Nutrients in European ecosystems, Environmental assessment report No 4.<br />
[9] EEA (2001) Eutrophication in Europe’s coastal waters. Topic report No. 7.<br />
[10] EEA (2005) Source apportionment of nitrogen and phosphorus inputs into the aquatic environment.<br />
Report No 7/2005.<br />
[11] Giovanardi F, Volleinweider R (2004) Trophic conditions of marine coastal waters: experience in applying<br />
the Trophic Index TRIX to two areas of the Adriatic and Tyrrhenian seas. Journal of Limnology<br />
63.<br />
[12] HELCOM (2009) Eutrophication in the Baltic Sea - An integrated thematic assessment of the effects<br />
of nutrient enrichment in the Baltic Sea region. Baltic Sea Environment <strong>Pro</strong>ceedings No. 115B.<br />
[13] Imai I, Ymagauchi M, Hori Y (2006) Eutrophication and occurrences of harmful algal blooms in<br />
the Seto Inland Sea, Japan. Plankton Benthos Resources 1(2).<br />
[14] Jørgensen S, Constanza R, Xu F (2005) Handbook of ecological indicators for assessment of ecosystem<br />
health. CRC Press.<br />
[15] Kristensen P, Bøgestrand J (1995) Surface water quality monitoring. EEA.<br />
[16] Lampert W, Sommer U (2001) Ekologia <strong>wód</strong> śródlądowych. PWN.<br />
[17] Neverova-Dziopak E (2007) Ekologiczne aspekty ochrony <strong>wód</strong> powierzchniowych. Politechnika<br />
Rzeszowska.<br />
[18] Neverova-Dziopak E, Kowalewski Z (2009) Możliwości zastosowania integralnych kryteriów do <strong>oceny</strong><br />
<strong>stanu</strong> ekologiczności <strong>wód</strong> powierzchniowych. IX Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Zagospodarowanie<br />
zlewni Bugu i Narwi w ramach zrównoważonego rozwoju” Dębe, 15-16 maja 2009.<br />
[19] Moncheva S, Dontcheva V, Shtereva G, Kamburska L, Malej A, Gorinstein S (2002) Application of<br />
eutrophication indices for assessment of the Bulgarian Black Sea coastal ecosystem ecological quality.<br />
Water Science Technology 46 (8).<br />
[20] Nixon S (1995) Coastal marine eutrophication: A definition, social causes, and future concerns.<br />
Ophelia 41.<br />
[21] NOAA (1999) National Estuarine Eutrophication Assessment.<br />
[22] Odum E P (1971) Fundamentals of ecology. W.B. Sandauer Company.<br />
[23] OzCoasts. Australian Online Coastal Information. http://www.ozcoasts.org.au/ indicators/coastal_<br />
eutrophication.jsp<br />
[24] Parkhomenko A V, Kuftarkova E A, Subbotin A A, Gubanov V I (2003) Results of hydrochemical<br />
monitoring of Sevastopol Black Sea’s offshore waters. Journal of Coastal Research 19.<br />
350
Krakowska Konferencja Młodych Uczonych 2009<br />
[25] Pettine M, Casentini B, Fazi F, Giovanardi F, Pagnotta R (2007) A revisitation of TRIX for trophic<br />
status assessment in the light of the European Water Framework Directive: Application to Italian<br />
coastal waters. Marine Pollution Bulletin 5.<br />
[26] Salas F, Marcos C, Neto J M, Patricio J, Perez-Ruzafa A, Marques J C (2006) User-friendly guide<br />
for using benthic ecological indicators in coastal and marine quality assessment. Ocean & Coastal<br />
Management 49.<br />
[27] Selman M, Greenhalgh S, Diaz R, Sugg Z (2008) Eutrophication and hypoxia in coastal areas: A global<br />
assessment of the state of knowledge. WRI Policy Note No 1.<br />
[28] Tarwid K (1988) Ekologia <strong>wód</strong> śródlądowych. PWN.<br />
[29] UNEP (2003) National monitoring programme of Slovenia, Report 2002 prepared by V. Turk. <strong>Pro</strong>gramme<br />
for the assessment and control of pollution in the Mediterranean Region (Med Pol – Phase<br />
III). UNEP, Mediterranean Action Plan, <strong>Pro</strong>ject Account No ME/6030-00-04 BL2208.<br />
[30] Unesco (2003) A reference guide on the use of indicators for an integrated coastal management. ICAM<br />
Dossier IOC manuals and guides.<br />
[31] Vascetta M, Kauppila P, Furman E (2004) Indicating eutrophication for sustainability considerations<br />
by the Trophic Index TRIX – Does our Baltic case reveal its usability outside Italian waters? In: PEER<br />
Conference, 17th November 2004, Finnish Environment Institute (SYKE).<br />
[32] Volleinweider R, Giovanardi F, Montanari G, Rinaldi A (1998) Characterization of the trophic conditions<br />
of coastal waters, with special reference to the NW Adriatic Sea: proposal for a trophic scale,<br />
turbidity and generalized water quality index. Environmetrics 9.<br />
[33] WHO, EC (2002) Eutrophication and health. European Communities.<br />
[34] WRI (2005) Millennium Ecosystem Assessment. Ecosystems and human well-being: Wetlands and<br />
water.<br />
ZBIGNIEW KOWALEWSKI<br />
Methods of Assessment of Surface Water Trophic State<br />
Key words<br />
eutrophication – integral indicators – ITS Index – assessment of trophic state<br />
Abstract<br />
Eutrophication is one of the primary problems of surface waters. Article presents different methods of surface<br />
water trophic state assessment as well as one of the trophic level estimation methods – the integral trophic<br />
indicator ITS (Index of Trophical State). ITS index present new way trophic state assessment of surface waters.<br />
This index in adequate way shows water trophic status, and it is simple and economic. It is possible to use ITS<br />
index for fast ecological monitoring of surface waters.<br />
351