Hydromorphological method and GIS tools with a web application to assess a semi-natural urbanised river

River valleys are an essential element of urban space, and play an important role in the functioning of the natural environment and the recreation of city dwellers. Moreover, blue-green infrastructure facilitates healthy urban living. New technologies can contribute significantly to dissemination of messages of environmental protection. We discuss adaptation of the RHS method for presenting interactive data for river channels. Our assessment was focused on three parameters: habitat area, structure and conservation. The main parameters were described using selected indicators linked to natural and anthropogenic factors. The habitat modification score showed that the physical state of the Drwinka River was obviously modified, and the habitat quality assessment rated the stream as hydromorphological class III. The web application showed that the proposed method is suitable for creating realistic visual effects, and indicates greening areas against degraded areas

Wpływ użytkowania zlewni na jakość wód stawu wiejskiego na przykładzie zbiornika Zelków

Celem pracy jest ocena wpływu użytkowania zlewni stawu wiejskiego na jakość jego wód. Przedmiotem badań był niewielki zbiornik wodny w miejscowości Zelków. W pracy przedstawiono wyniki badań terenowych prowadzonych w latach 2008–2011. Podstawą badań były próby wody pobierane regularnie, w odstępach miesięcznych z głębokości do 30 cm, w wyznaczonych punktach pomiarowo-kontrolnych znajdujących się w strefie brzegowej stawu. Zebrany materiał poddano badaniom laboratoryjnym z wykorzystaniem ogólnie przyjętych metod analitycznych. Wyniki poddano analizom statystycznym. Uzyskane wyniki badań pozwalają wnioskować, że użytkowanie terenu zlewni jest jednym z kluczowych czynników kształtujących jakość wód. Bezodpływowe, nieduże zbiorniki wodne zlokalizowane na zabudowanych terenach wiejskich bywają w największym stopniu zanieczyszczone, zwłaszcza pod względem stężeń fosforanów czy azotu amonowego

Klastrowa analiza danych w ocenie wykorzystania odpadów w procesie filtracji ścieków

The paper discusses the use of multiclustering statistical analysis in the assessment of domestic wastewater filtration effectiveness. Calculations included data collected over four months of experiments with using waste as filling material of vertical flow filters for domestic sewage treatment. The effectiveness of pollutants removal was analysed in case of mechanically shredded waste in the form of PET flakes, PUR foam trims, shredded rubber tires and wadding. The organic compounds (CODcr, BOD5) removal, suspend solids, biogens (as NH4 +, PO4 3– ions) and oxygen saturation changing compared with sand filling was analysed. Multiclustering statistical analysis allowed to divide pollutants removal efficiency of analysed materials into 3 clusters, depending on the hydraulic loading. The first group consisted in quality parameters of treated sewage: the highest reduction of BOD5 and NH4-N. It included the values of quality parameters and indicators for the filtrates obtained at the lowest hydraulic load from columns filled with 60 cm of rubber tires or sand. The second group comprised the results for fillings containing foam, PET and rubber tires (the other hydraulic loads). It featured the highest reduction of total suspended solids and PO4 3–. Removal of easily biodegradable organic compounds was at a similar level in both cluster groups. The filter filled with polyester waste (wadding), which was as effective as 30 cm layer of sand, and the filters filled with 60 cm of sand working at the highest hydraulic load. Third group showed the lowest values of parameters and indicators for analysed filtrates.W pracy omówiono wykorzystanie wieloklastrowej analizy statystycznej do oceny skuteczności filtracji ścieków bytowych. Obliczenia obejmowały dane zebrane w ciągu czterech miesięcy badań dotyczących wykorzystania odpadów jako materiału wypełniającego filtry z przepływem pionowym. Skuteczność usuwania zanieczyszczeń została przeanalizowana na przykładzie odpadów mechanicznie rozdrobnionych w postaci płatków PET, skrawków pianki PUR, rozdrobnionych opon gumowych i owaty. Analizowano związki organiczne (CODCr, BOD5), zawiesiny ogólne, biogeny (jako jony NH4 + i PO4 3–) oraz stopień nasycenia tlenem w przypadku filtracji z zastosowaniem do tego procesu wymienionych odpadów i porównano te wyniki z uzyskanymi w filtrach z wypełnieniem piaskowym. Wieloklastrowa analiza statystyczna dała podstawy do podziału skuteczności usuwania zanieczyszczeń przez materiały filtracyjne w zależności od obciążenia hydraulicznego na trzy grupy. Pierwsza z nich obejmowała parametry jakościowe oczyszczonych ścieków – największą redukcję BZT5 i N-NH4 +. Znalazły się w niej wartości parametrów jakościowych i wskaźników dla filtratów otrzymanych w warunkach najmniejszego obciążenia hydraulicznego z kolumn wypełnionych odpadami gumowymi oraz piaskiem o miąższości 60 cm. Druga grupa obejmowała wyniki odnoszące się do wypełnień zawierających piankę poliuretanową, PET i gumę (dla pozostałych obciążeń hydraulicznych). Grupa ta charakteryzowała się największą redukcją zawiesin ogólnych i PO4 3–. Usunięcie łatwo ulegających biodegradowalnych związków organicznych było na podobnym poziomie w obu grupach klastrów. Filtr wypełniony odpadami poliestrowymi (owatą) był tak samo skuteczny, jak filtry wypełnione 30-centymetrową warstwą piasku i filtry wypełnione piaskiem o miąższości 60 cm (w warunkach największego obciążenia hydraulicznego). W trzeciej grupie znalazły się najmniejsze wartości wszystkich analizowanych parametrów i wskaźników dla przedmiotowych filtratów

Zastosowanie aplikacji internetowej do monitorowania efektów zakładania łąk kwietnych w krakowskich parkach miejskich

Flower meadows provide opportunities for parks in city centres. Urban green areas combine elements of both natural and human origin, such as planning projects of management entities of green areas. Usually, these parks are compact and easy to separate, with objects intended for active and passive recreation, fully utilising the surroundings. On the basis of available planning documents and maps, the number, size and quality of green areas, including flower meadows in city parks, were determined. By examining the parks’ functional and spatial structure, it is possible to identify the areas in vicinity of which they are located, as well as their purpose and nature. A web application could raise awareness of the role and importance of flower meadows in city parks as an element of public space. For this reason it is currently very important to preserve green areas by surveying the plant structure and dominant phytocoenoses, creating natural maps that present and collect data on the richness of green areas. When analysing the distribution of selected types of city parks, it is possible to observe the dependence of their location to the central parts of cities. The web application presents the distribution of green areas in the urban planning. The application will allow collecting data, which can enable creating a green infrastructure of the Kraków city centre and suburbs, and in the future to show eco-urban aspects in a cartographic form. In the next phase, the application will be extended to a description of the species of meadow plants occurring in city parks. It will not only add didactic elements to the urbanscape, but will also allow for conducting natural field activities, linking garden premises with the surroundings and using local plants.W strefach centralnych miast łąki kwietne w parkach miejskich mogą być potencjałem do wykorzystania. Zieleń miast łączy w sobie elementy pochodzenia naturalnego oraz efekty przedsięwzięć planistycznych przez zarządzających terenami zieleni. Najczęściej są to obszary zwarte i łatwe do wydzielenia obiekty przeznaczone do aktywnej i pasywnej rekreacji, w pełni wykorzystujące walory środowiska. Na podstawie dostępnych dokumentów planistycznych i map, określono między innymi ilość, wielkość i jakość terenów zieleni, w tym łąk kwietnych w parkach miejskich. Badając strukturę funkcjonalno-przestrzenną wokół parku można określić w otoczeniu jakich terenów, o jakim przeznaczeniu i charakterze są one zlokalizowane. Aplikacja internetowa poruszy kwestię roli i znaczenia łąk kwietnych w parkach miejskich jako fragmentu przestrzeni publicznej. Dlatego tak ważne jest współcześnie zachowywanie terenów zieleni oraz inwentaryzacja struktury roślinnej i dominujące fitocenozy, tworząc mapy przyrodnicze prezentujące i gromadzące dane o bogactwie terenach zieleni. Analizując rozmieszczenie wydzielonych typów parków miejskich zaobserwować można zależność ich położenia względem stref centralnych miast. Aplikacja przedstawia rozmieszczenie terenów zieleni w układzie urbanistycznym. Aplikacja może okazać się metodą zbierania danych w celu utworzenia zielonej infrastruktury miasta Krakowa strefy śródmiejskiej i podmiejskiej, a w przyszłości ukazania ekourbanistycznych aspektów w formie kartograficznej. W kolejnej fazie, aplikacja będzie rozszerzona do opisu występujących gatunków roślin łąkowych. Będzie to nie tylko uzupełnienie przestrzeni o elementy dydaktyczne, ale też umożliwi, prowadzenie przyrodniczych zajęć terenowych związania założeń ogrodowych z otoczeniem i stosowania miejscowych roślin

Global Wheat Production and Threats to Supply Chains in a Volatile Climate Change and Energy Crisis

As climate change and energy crises increase, NPK (nitrogen, phosphorus and potassium) fertilizer supply chains become more volatile. Globally, the Russian attack on Ukraine has caused the cost of gas to rise and fertilizer supplies to decline. This aggression may worsen the energy and wheat resource crisis in global supply chains. As a result of the escalation of hostilities, natural gas, oil, and coal prices have rapidly increased. In the years preceding the conflict, the agricultural sector had already begun to suffer, caused by unprecedented increases in the prices of natural gas and raw materials for the production of fertilizers stemming from Russian manipulation, especially in the gas market. Prior to the growing season, farmers were still unable to afford fertilizer prices. This situation will be exacerbated by the war. We can conclude from our results that European countries and the United States have high wheat production potential. Developed countries have significant nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer resources. Ukraine has a large yield gap, ranging between 4.5 and 7 Mg/ha. Wheat supply crises can be caused by tense geopolitical affairs, including military aggression and economic embargoes. Based on this, we recommend that decision-makers focus on crop quality to increase the country’s own production

Global Wheat Production and Threats to Supply Chains in a Volatile Climate Change and Energy Crisis

As climate change and energy crises increase, NPK (nitrogen, phosphorus and potassium) fertilizer supply chains become more volatile. Globally, the Russian attack on Ukraine has caused the cost of gas to rise and fertilizer supplies to decline. This aggression may worsen the energy and wheat resource crisis in global supply chains. As a result of the escalation of hostilities, natural gas, oil, and coal prices have rapidly increased. In the years preceding the conflict, the agricultural sector had already begun to suffer, caused by unprecedented increases in the prices of natural gas and raw materials for the production of fertilizers stemming from Russian manipulation, especially in the gas market. Prior to the growing season, farmers were still unable to afford fertilizer prices. This situation will be exacerbated by the war. We can conclude from our results that European countries and the United States have high wheat production potential. Developed countries have significant nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer resources. Ukraine has a large yield gap, ranging between 4.5 and 7 Mg/ha. Wheat supply crises can be caused by tense geopolitical affairs, including military aggression and economic embargoes. Based on this, we recommend that decision-makers focus on crop quality to increase the country’s own production

Zastosowanie aplikacji internetowej do prezentacji charakterystyki wybranych zbiorników wodnych i ich zlewni

Dopełnieniem badań terenowych oraz analiz dostępnych materiałów źródłowych może być interaktywna aplikacja internetowa prezentująca zebrane dane i wypracowane wnioski. Tematyczny, interaktywny i ogólnodostępny serwis internetowy o charakterze edukacyjnym może wpływać na wzrost świadomości mieszkańców oraz kształtowanie postaw proekologicznych i odpowiedzialności społecznej za lokalne środowisko przyrodnicze. Celem pracy jest przedstawienie charakterystyki wybranych zbiorników wodnych i ich zlewni w formie aplikacji internetowej. Techniki i narzędzia komputerowe wykorzystane do jej utworzenia poddano analizie opisowej, oceniono też możliwości ich zastosowania. Aplikacje internetowe stanowią szczególny rodzaj oprogramowania. Ich zadania są przetwarzane na komputerze lokalnie, lub na serwerze i dostarczane do użytkownika za pośrednictwem Internetu. Podstawowym założeniem badawczym było utworzenie od podstaw przykładowej aplikacji internetowej, której funkcją jest interaktywna prezentacja badań terenowych oraz analiz dostępnych materiałów źródłowych

Selected Aspects of Functioning of the Sewage Treatment Plant in Szczawnica in Terms of Receiver Water Quality

This article includes an assessment of the impact of sewage exiting from the sewage treatment plant in Szczawnica before and after the modernization of the facility, the physicochemical composition and the quality of the water of their receiver - Dunajec River. The work was carried out on the basis of analysis of samples taken from raw and purified sewage and receiver waters. The Dunajec water intake was above and below the point of sewer discharge from the WWTP. The range of contaminated indicators included 14 physicochemical parameters and two bacteriological indicators. On the basis of the research conducted, it was stated that the Szczawnica Forest Enterprise after its modernization in 2016 functioned correctly. The purified sewage on it complies with the requirements of a water permit, which translates directly into effective protection against the pollution of receiver waters. This was confirmed by the results of the Kruskal-Wallis test that showed statistically significant differences between the median values of overall nitrogen concentrations before and after the refurbishment of the facility. For the remaining pollutant indices (total suspensions, BOD5, CODCr, total phosphorus), no statistically significant differences were found between the medians. In addition, it was found that the physico-chemical composition of Dunajec waters was similar in both examined sections. The purified effluent discharged from the Szczawnica treatment plant to the Dunajec River did not contribute to deterioration of its water quality in the case of physico-chemical indicators. Based on the classification of these elements, it was determined that in the analyzed period, the Dunajec water in the section directly above and below the WWTP meets the requirements for category A1 of waters intended for the supply of the population (very good quality water). In the case of microbiological classification based on the number of bacteria of the coli group and Escherichia coli, Dunajec was classified as IV and V class (unsatisfactory and poor quality water), thus excluding its water for consumption and as a potential bathing place