Wartości stosunku C:N dla osadów dennych jeziora Strażym

Available online at www.ilcpa.pl International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy 4 (2012) 112-118 ISSN 2299-3843 The C:N ratio of the analyzed of bottom sediments of the Strazym Lake Wartości stosunku C:N dla osadów dennych jeziora Strażym Piotr Daniszewski Katedra Zoologii Bezkręgowców i Limnologii, Wydział Biologii, Uniwersytet Szczeciński ul. Wąska 13, 71-415 Szczecin, Poland E-mail address: ABSTRACT The results of analysis of bottom sediments from Strazym Lake. The C:N ratio of the analyzed sediments is 12,2 – 18,2 which indicates a rather equal participation of higher plant and lower plant residues in the sediments. The identification of differences in content assessed the quality parameters – organic matter content, main ingredients - nitrogen and phosphorus nutrient general bottom sediments Strazym lake arise from the changes taking place in this lake. The quality of the bottom sediments considered lake depends on the organic material, including the type of robes to plant, which has an effect on the emerging bottom sediment. Keywords: lakes, natural water quality, bottom sediments, C:N ratio, Strazym Lake STRESZCZENIE W pracy przedstawiono wyniki badań osadów dennych z pobranych do badań z jeziora Strażym. Wartości stosunku C:N, obliczone dla badanych osadów, mieszczą się w większości przypadków zakresie 13-19, co wskazuje na względnie jednakowy udział szczątków roślin naczyniowych i nienaczyniowych w osadach badanego jeziora. Podczas badań stwierdzone różnice w zawartości poddanych ocenie parametrów jakościowych – tj. zawartość materii organicznej, główne składniki biogenne - azot ogólny i fosfor osadów dennych jeziora Strażym wynikają z przemian jakie zachodzą w tym jeziorze. Słowa kluczowe: jeziora, jakość wód, osady denne, stosunek C:N, jezioro Strażym International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy 4 (2012) 112-118 1. WPROWADZENIE Zmiany wywołane urbanizacją, uprzemysłowieniem, intensywnym rozwojem rolnictwa na obszarach zlewni jezior, wpływają na obciążenie tych akwenów związkami biogennymi - fosforem i azotem [6, 7, 10, 14-16, 18-23, 34-36]. Zmiany te związane są m.in. z niekontrolowanym lub niedostatecznie kontrolowanym dopływem biogenów ze źródeł zewnętrznych, jak też w wyniku antropogennej, bezpośredniej ingerencji w wewnętrzną strukturę ekosystemu wodnego [14, 15, 34, 36]. Jakość osadów dennych w akwenach wodnych jest uzależniona od stopnia zaawansowania procesu eutrofizacji zbiornika wodnego, od jego głębokości a także innych czynników [2, 7-9, 11, 27]. Zgromadzone na dnie jezior osady mogą być zarówno pochodzenia autochtonicznego (materia organiczna tworząca się z wytrąconych z wody substancji mineralnych oraz z nie rozłożonych szczątków organizmów), jak i pochodzenia allochtonicznego, czyli substancja dopływająca do jeziora z otaczającej je zlewni (krzemionka, gliny, iły, detrytus) [6, 7, 9, 10]. Wartość stosunku C:N w osadach dennych jest wykorzystywana jako wskaźnik czasowych zmian w cyklach materii organicznej w systemach wodnych [1, 4, 12, 24]. Jak wynika z dokonanego przeglądu literatury, jak dotąd nie prowadzono szczegółowych badań dotyczących stanu jakości osadów dennych jeziora Strażym. Celem niniejszych badań było prześledzenie w okresie od lipca do września 2009 roku poziomu oraz dynamiki zmian wskaźników fizyko - chemicznych w osadzie dennym jeziora Strażym. 2. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA Badania przeprowadzono na jeziorze Strażym. Jezioro Strażym położone jest w województwie kujawsko - pomorskim, w powiecie brodnickim, w gminie Zbiczno [3, 5]. Jest to jezioro polodowcowe, przepływowe (rzeka Skarlanka) jezioro rynnowe, otoczone w przeważającej części lasami iglastymi, leżące pomiędzy jeziorami Zbiczno, a Bachotkiem [3, 5]. Dane morfometryczne jeziora: • Powierzchnia zwierciadła wody 75,0 ha, • Zwierciadło wody położone jest na wysokości 71,3 m n.p.m., • Średnia głębokość jeziora wynosi 3,5 m, • Głębokość maksymalna 9,0 m, • Objętość wód w jeziorze według różnych źródeł wynosi 2566,0 tys. m3 [3, 5]. Rozmieszczenie punktów badawczych na jeziorze Strażym przedstawiono na schemacie nr 1. Schemat 1. Rozmieszczenie punktów badawczych na jeziorze Strażym, źródło: Polimat Toruń. 113 International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy 4 (2012) 112-118 Próby osadów dennych pobierano z 6 stanowisk rozmieszczonych na jeziorze Strazym zgodnie ze schematem nr 1. Osady denne (osad litoralowy i osad profundalowy) do badań pobierane były za pomocą aparatu rurowego Kajaka. Po pobraniu osady przenoszono do pojemników polietylenowych i przewożono do laboratorium celem dalszych badań. Pobrane osady po odsączeniu wody między porowej homogenizowano i suszono. Na początku suszenie odbywało się w temperaturze około 20 °C, a następnie w temperaturze 105 °C do stałej masy. Tak przygotowane osady poddawano analizie chemicznej. Badania fizycznochemiczne osadów dennych przeprowadzono według metod podanych przez Januszkiewicza [13]. Wilgotność osadów oznaczano metoda wagową, susząc je najpierw w temperaturze około 20 °C a następnie w temperaturze 50 °C. Substancje organiczna oszacowano jako stratę przy prażeniu naważek wysuszonego osadu, w temperaturze 550 °C, zgodnie z zaleceniami Januszkiewicz [13]. Zawartość węgla organicznego oznaczano metodą kolorymetryczną wg metodyki opisanej przez Orłowa i Grindel [26]. Badanie zawartości związków fosforu przeprowadzono metodą opisaną przez Gołachowska [11]. Wg opisanej metodyki fosfor ogólny oznaczano spektrofotometrycznie przy λ= 880 nm w obecności kwasu askorbinowego i mieszaniny reakcyjnej (kwas siarkowy – molibdenian amonowy – winian antymonylopotasowy). Próby do oznaczania fosforu ogólnego uprzednio mineralizowano. Azot ogólny oznaczono w próbach zmineralizowanych metoda Kejdahla. Dla analizowanych próbek osadów dennych policzono wartości stosunku Corg:Nog (zawartość węgla organicznego do zawartości azotu ogólnego) oraz procentowy udział materii organicznej - TOC·1,74 [25]. 3. DYSKUSJA WYNIKÓW Wyniki badań wybranych parametrów fizykochemiczne osadów dennych jeziora Strażym zostały przedstawione w tabelach od 1 do 3. Osady denne badanego jeziora Strażym charakteryzowały się zróżnicowaniem wartości w zakresie frakcji organicznej w badanych osadach litoralowym i profundalowym w badanych stanowiskach pomiarowych jak również w okresie dokonywania pomiarów. Dla badanych osadów obliczono procentowy udział materii organicznej - TOC·1,74 zgodnie z metodyka podaną przez Mudroch i in. [25]. Wartość tego wskaźnika również podlegała wahaniom w zależności od badanego stanowiska oraz rodzaju osadu. Przeprowadzone badania wykazały również zróżnicowanie jeśli chodzi o wartość węgla organicznego i azotu ogólnego w poszczególnych stanowiskach pomiarowych. Ma to swoje odzwierciedlenie w obliczonych wartościach stosunku C:N. Osady, dla których udział materii organicznej pochodzącej z roślin lądowych jest względnie mały w porównaniu z udziałem materii organicznej produkowanej, wówczas wody charakteryzują się (...truncated)