Seasonal Characterisation and Trends Study of Nutrient Concentrations in Surface Water from Catchments with Intensive Livestock Farming

• Published in: Environmental and Climate Technologies Vol. 5; no. 1; pp. 8 - 15
• Main Authors: Berzina, Laima, Sudars, Ritvars
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Riga Versita 2010; Riga Technical University
• Subjects: Agricultural production; Agricultural watersheds; Agriculture; Catchments; Creeks & streams; Environmental engineering; Environmental monitoring; Farming; Farms; Investigations; Livestock; Livestock farming; Nitrogen; Nutrient concentrations; Nutrients; Phosphorus; point source surface water pollution; Runoff; Seasonal variations; seasonality; Surface water; Trends; Water pollution; Water protection; Water quality; Water quality measurements; Latvia
• ISSN: 1691-5208; 2255-8837
• DOI: 10.2478/v10145-010-0029-0

Temporal changes in observed nitrogen and phosphorus losses to surface water were studied in 3 agricultural catchments in order to evaluate the achievement of water protection targets in Latvia. The aim of this study is to investigate the water quality measures in high density livestock farming catchments. Long-term monitoring data (years 1996-2008) of water quality used in the analysis show a high annual and monthly variability of nutrients. The results demonstrate little or no reduction of nutrient concentrations in surface water. The results suggest that water protection measures for agricultural production need to be further intensified. Pētījumā analizētas biogēno elementu koncentrācija virszemes ūdens objektos lopkopības saimniecībās ar augstu dzīvnieku blīvumu, lai novērtētu lauksaimnieciskās razošanas radītā koncentrētā piesārņojuma ietekmi uz ūdens kvalitātes izmaiņām. Ūdens kvalitātes novērojumi hidrogrāfiskā tīkla sākuma posmā dod iespēju vistiešāk novērtēt piesārņojuma ar biogēnajiem elementiem (slāpeklis un fosfors) slodzi un raksturu. Kopumā biogēno elementu koncentrāciju izmaiņas ūdeņos raksturo liela mainība, ko nosaka dabisko un antropogēno faktoru mijiedarbība. Rakstā detalizēti apskatītas biogēno elementu koncentrāciju sezonālās svārstības, kas dod priekšstatu par lauksaimnieciskās razošanas slodzu ietekmes intensitāti gada griezumā. Novērojumu rezultāti trijās saimniecībās, kas izvietotas nitrātu jutīgajā teritorijā Latvijā, tikai atsevišķos gadījumos norāda uz augstu un labu virszemes ūdeņu kvalitāti. Sezonālā Manna-Kendala testa rezultāti neapstiprina būtiskas biogēno elementu koncentrāciju samazinājuma tendences aktīvas lauksaimnieciskās darbības apstākłos laika periodā no 1996. līdz 2006. gadam. Novērojumu postenī Auce konstatēts statistiski būtisks pozitīvs nitrātu un kopējā slāpekła koncentrāciju trends, turklāt piesārņojuma vērtībām ir tendence pieaugt tieši pēdējos gados. Ja augsnes ir pārsātinātas ar biogēnajiem elementiem mēslošanas rezultātā, tad to izskalošanās no lauksaimniecības teritorijām var turpināties vairākus gadu desmitus pēc organiskā mēslojuma lietošanas pārtraukšanas. В исследовании проанализирована концентрация биогенных элементов на объектах поверхностных вод в животноводческих хозяйствах с большой плотностью животных, с целью оценки влияния концентрированного загрязнения, образовавшегося в процессе сельскохозяйственного производства, на изменение качества воды. Наблюдения за качеством воды в начальной стадии гидрографической сети позволяет наиболее точно определить объём и характер загрязнения биогенными элементами (азот и фосфор). В целом изменениям концентрации биогенных элементов в воде характерно высокое непостоянство, что обусловлено взаимосвязью природных и анторпогенных факторов. В публикации детально рассмотрены сезонные колебания концентрации биогенных элементов, что дает представление о влянии интенсивности нагрузки сельскохозяйственного производства в течении года. Результаты наблюдений в трёх хозяйствах, которые расположены в Латвии на территории чувствительной к нитратам, только в некоторых случаях указывают на высокое и хорошее качество поверхностных вод. Результаты сезонного теста Манна-Кендала не подтверждают существенную тенденцию снижения концентрации биогенных элементов во время активной сельскохозяйственной деятельности в период с 1996 по 2006 год. В месте наблюдений в Ауце обнаружен статистически существенно положительный тренд концентраций нитратов и общего азота, причём наблюдается тенденция увеличения объёмов загрязнений именно в последний три года. Если почва пресыщенна биогенными элементами в результате удобрения, тогда их вымывание с сельскохозяйственных территорий может продолжатся несколько десятилетий после прекращения использования органического удобрения.