Sławomir Głowacki

Concentration of soil CO2 as an indicator of the decalcification rate after liming treatment

Abstract This paper presents the results of investigation of decalcification of acid sandy and loamy sand soils by infiltration waters, and potential Ca-leaching after liming treatment. For this purpose, monthly measurements were made of the concentration of CO2 in the soil air, dissolved inorganic carbon in the soil waters, and their ionic composition. The determined dissolved inorganic carbon ranged from 5.9 to 10.6 mg dm−3 and from 9.9 to 16.5 mg dm−3 for the sandy and loamy sand soil, respectively. The Ca concentration in soil waters was determined as 5.9-12.4 mg dm−3 in sandy soil and 14.2-19.8 mg dm−3 in soil loamy sand. The calculated rate of decalcification amounted to 23.0 kg ha−1 year−1 in soil sandy and 19.4 kg ha−1 year−1 in loamy sand soil. The potential Ca-leaching is predicted as 124 kg ha−1 year−1 for S and 87 kg ha−1 year−1 for loamy sand soil. At the treatment level of 3 000 kg ha−1 4 year−1 of CaO, ~20% of the Ca-fertilizer can be leached after the liming treatment. The results of the CO2 concentration in the soil air may be useful in estimation of Ca-leaching from soils developed by slightly clayey sands and clayey sands in zones with a moderate climate.

CO2 Emission to the Atmosphere from Carbonate Waters: The Study Case of the Lublin Upland and Roztocze Regions

Abstract The concentration of carbon dioxide dissolved in water (CO2(aq)) was measured in consecutive phases of the hydrological cycle. Its potentially possible degassing from groundwaters to the atmosphere was also assessed. The research was conducted in the area of occurrence of carbonate rocks of the Lublin Upland and Roztocze (SE Poland). The results of the measurements of CO2(aq) concentration varied as follows (min-max/mean): precipitation waters < 1-3/2.6 mg · dm−3, soil waters 3-50/14.2 mg · dm−3, groundwaters 10-70/30.3 mg · dm−3, river waters < 1-21/7.6 mg · dm−3. The measure of degassing of carbon dioxide from groundwaters to the atmosphere was a decrease in CO2(aq) concentration in fluvial outflow. Based on the value of groundwater outflow from the Lublin Upland and Roztocze, the annual carbon dioxide emission from waters to the atmosphere was calculated at a level of 50 thousand Mg · year−1. This value constitutes approximately 1% of anthropogenic emission of carbon dioxide originating from environmentally harmful industrial plants in the Lublin province.

Evaluation of the hydrological role of wetlands in the Włodawka River catchment (Polesie Lubelskie)

Evaluation of the hydrological role of wetlands in the Włodawka River catchment (Polesie Lubelskie) The Włodawka River catchment of an area of 725 km2 covers the central and eastern part of the Łęczna-Włodawa Lake District. Evaluation of the role of hydrogenic areas in runoff creation was based on materials of the Department of Hydrography and the Institute of Meteorology and Water Management data. The analysis was conducted for selected catchments in which additional hydrometric measurements and water quality tests were done. Such parameters as: the share of hydrogenic surfaces in total catchment area, types of wetlands, their hypsometric location and position with reference to drainage streams were taken into consideration for evaluation. The degree of anthropogenic transformation of the marshland was expressed in terms of density and depth of the drainage ditches that dissect it. It was found that the drained gyttja of Krowie Bagno plays a considerable role in increasing the minimum discharge. Wetlands in the Włodawka River catchment influence the conditions of the runoff and water quality, which is noticeable, primarily, in the concentration of organic carbon, and of nitrogen and phosphorus compounds. Ocena hydrologicznej roli obszarów podmokłych w dorzeczu Włodawki (Polesie Lubelskie) Zlewnia Włodawki o powierzchni 725 km2 została uformowana przede wszystkim przez połączenie wielu podmokłych obszarów bezodpływowych w spójny hydrologicznie system. Składa się on z 13 zlewni cząstkowych. Obszary podmokłe zajmują 31% zlewni, a w zlewniach cząstkowych ich udział wynosi od 12 do 56%. Niektóre z nich stanowią cenne przyrodniczo fragmenty Poleskiego Parku Narodowego, jego otuliny oraz Sobiborskiego Parku Krajobrazowego, two-rzących Międzynarodowy Rezerwat Biosfery. Ich morfometria, budowa geologiczna oraz użytkowanie ziemi wykazują duże zróżnicowanie, co przejawia się złożonym obiegiem wody. Badane zlewnie na znacznych przestrzeniach porozcinane są siecią rowów melioracyjnych, których średnia gęstość wynosi 2 km·km-2, osiągając w zlewniach cząstkowych wartość około 5 km·km-2, a w obrębie obszarów podmokłych nawet 8,5 km·km-2 (Krowie Bagno). Średni odpływ jednostkowy w zlewni Włodawki w latach 1984-2008 wynosił 3,33 dm3·s-1 km-2. Chwilowe odpływy jednostkowe w okresach letnich na terenie niektórych zlewni zmniejszają się do 0,1 dm3·s-1·km-2. Trwały odpływ zarejestrowano wówczas z obszarów podmokłych. W wodach rzeki Włodawka i jej dopływów stwierdzono dużą zawartość węgla organicznego (8-36 mg·dm-3). Ze zlewni Włodawki odprowadzane było w latach 2007-2008 przeciętnie 2436 t·rok-1 DOC, z czego ponad 90% pochodzi z obszarów organogenicznych. Średni odpływ azotu w latach 2007-2008 wynosił 237 t·rok-1, a fosforu 21,6 t·rok-1. Wyniki badań wskazują na złożony system krążenia wody w zlewni Włodawki oraz na decydujący wpływ obszarów podmokłych w kształtowaniu jej ilości i jakości. W tej sytuacji racjonalne gospodarowanie wodą wymaga zorganizowania stałej sieci monitoringu hydrologicznego i hydrochemicznego, obejmującego Włodawkę i jej zlewnie cząstkowe, a ewentualne zabiegi hydrotechniczne powinny doprowadzać do spowolnienia odpływu i zatrzymywania wody w zlewni. Jednakże ze względu na znaczny potencjał eutroficzny wód rzecznych budowa dużych zbiorników retencyjnych na badanym obszarze będzie wpływała niekorzystnie na jakość wód.