Object

Alternative title:

Algae in water biotopes of the Trzuskawica S.A. lime industry plant

Abstract:

The current knowledge about the ecology of industrial and technological waters discharged into factory retention tanks is insufficient. The available test results relate mainly to the reclamation of mining excavations, heaps and water reservoirs of closed production plants. The first research was aimed at understanding the water biotopes of the active lime industry plant Trzuskawica S.A. by examining the structure of algae communities along with their detailed ecological characteristics, as well as determining the physicochemical parameters of water.The research material was taken from three interconnected industrial biotopes, which were: the channel draining the mining area (C biotope), the technological water tank (B biotope) and the stocked tank (biotope A). A total of 1,893 algae and water samples were taken at seven measuring stations in the years 2015-2017. A total of 81 species of algae have been identified, of which two dominant groups have been distinguished. The first is diatoms (Bacillariophytae) 71 species, which belonged to 35 genera. The second group were green algae (Chlorophyta) (9 species) and 1 species of chaser. The spectroscopic (TXRF and WDXRF) and chromatographic (IC) methods determined the composition of water, algae, sediments, flour and limestone, the physicochemical and abiotic parameters of water biotopes tested in situ on the day of sampling. Biological assessment of the quality of the tested water biotopes based on the identified diatom species was performed using the OMNIDIA program. The obtained ecological profiles of individual biotopes were characteristic for clean waters with a slightly elevated pH and moderate oxygenation (53±35 mg/l) and for waters with elevated E.C. values. The overall assessment based on the diatomaceous index (ID) classifies the waters of all three biotopes in class II water quality with good ecological status and oligo-mesotrophy, not disturbed by the periodicity of the technological processes of the active plant. Relatively good water quality is also confirmed by TSI trophy indicators. Statistical analysis by the principal components method did not show a correlation between the occurrence of algae and the concentration of heavy metals in water. No clear association of bioindicators, e.g. from the genus Eunotia, with the studied parameters was observed. This indicates the dominant role of the elemental composition of the studied biotopes in shaping the diatom species composition and the lack of a clear environmental impact of the active limestone industry plant in this respect. Statistical analysis of the cluster method showed, however, that solid impurities generated during production easily transfer between biotopes. The high correlation of meal with e.g. periphyton, Myriophyllum spicatum or Ulothrix zonata indicates the strength of the impact of solid impurities in the formation of the elemental composition of biotopes.

Dotychczasowa wiedza o ekologii wód przemysłowych i technologicznych odprowadzanych do przyzakładowych zbiorników retencyjnych jest niewystarczająca. Dostępne wyniki badań dotyczą głównie rekultywacji wyrobisk górniczych, hałd i zbiorników wodnych nieczynnych zakładów produkcyjnych. Przeprowadzone po raz pierwszy badania miały na celu poznanie biotopów wodnych czynnego zakładu przemysłu wapienniczego Trzuskawica S.A. poprzez zbadanie struktury zbiorowisk glonów wraz z ich szczegółową charakterystykę ekologiczną, a także określenie parametrów fizykochemicznych wody. Materiał do badań pobierano z trzech połączonych ze sobą biotopów przemysłowych, którymi były: kanał odwadniający teren wydobywczy (biotop C), zbiornik z wodą technologiczną (biotop B) oraz zbiornik zarybiony (biotop A). Łącznie na siedmiu stanowiskach pomiarowych w latach 2015-2017 pobrano 1893 prób glonów i wody.Zidentyfikowano łącznie 81 gatunków glonów, z których wyodrębniono dwie dominujące grupy. Pierwsza to okrzemki (Bacillariophytae) 71 gatunków, które należały do 35 rodzajów. Drugą grupę stanowiły zielenice (Chlorophyta) (9 gatunków) oraz 1 gatunek bruzdnicy. Metodami spektroskopowymi (TXRF i WDXRF) oraz chromatograficznymi (IC) określono skład wody, glonów, osadów, mączki i skały wapniennej, wyznaczono także parametry fizykochemiczne i abiotyczne biotopów wodnych badane in situ w dniu poboru prób.Biologiczną ocenę jakości badanych biotopów wodnych w oparciu o zidentyfikowane gatunki okrzemek wykonano przy pomocy programu OMNIDIA. Uzyskane profile ekologiczne poszczególnych biotopów były charakterystyczne dla wód czystych o lekko podwyższonym pH i umiarkowanym natlenieniu (53±35 mg/l) oraz dla wód o podwyższonych wartościach E.C. Całościowa ocena na podstawie indeksu okrzemkowego (ID) klasyfikuje wody wszystkich trzech biotopów w II klasie jakości wody z dobrym stanem ekologicznym oraz oligo-mezotrofią, niezaburzanym okresowością procesów technologicznych czynnego zakładu. Stosunkowo dobrą jakość wody potwierdzają także wskaźniki trofii TSI. Analiza statystyczna metodą składowych głównych nie wykazała korelacji występowania glonów z koncentracją metali ciężkich w wodzie. Nie zaobserwowano także wyraźnego powiązania bioindykatorów, np. z rodzaju Eunotia, z badanymi parametrami. Wskazuje to na dominującą rolę składu pierwiastkowego badanych biotopów w kształtowaniu składu gatunkowego okrzemek i brak wyraźnego oddziaływania w tym zakresie czynnego zakładu przemysłu wapienniczego na środowisko. Analiza statystyczna metoda skupień wykazała jednak, że zanieczyszczenia stałe, powstające podczas produkcji łatwo przenoszą się pomiędzy biotopami. Duża korelacja mączki np. z peryfitonem, Myriophyllum spicatum czy Ulothrix zonata, wskazuje na siłę oddziaływaniu zanieczyszczeń stałych w kształtowaniu składu pierwiastkowego biotopów.

Additional notes:

Zawiera bibliografię

Identifier:

oai:bibliotekacyfrowa.ujk.edu.pl:4722

Language:

pol

Degree name:

doktor

Date obtained:

25.03.2021

Degree grantor:

Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach

Supervisor:

Czerwik-Marcinkowska, Joanna

Reviewer:

Messyasz, Beata Iwona ; Noga, Teresa

Field:

Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych

Scientific disciplines:

Nauki biologiczne

Faculty:

Wydział Nauk Ścisłych i Przyrodniczych

Type:

rozprawa doktorska

Access rights:

tylko w Oddziale Informacji Naukowej

Publication status:

niepublikowana