Importance of sediments in understanding nutrient cyclings in lakes

Abstract

Inorganic and organic nutrients are continuously transported to lake bottoms by sedimentation . By various biological, physical, chemical and mechanical processes quantities of certain nutrients can be brought back to the free water again . This cycling between the sediments and water may occur according to various schemes dependent on lake type and bottom conditions . Lake morphology, temperature regimes, trophic level and sediment type can all strongly influence the size of nutrient pools and rates of turnover .The various activities of bacteria, benthic algae, macrophytes, benthic invertebrates and fish, in conjunction with influences of temperature, pH-values, Eh-values, water content, organic matter and elemental sediment composition, lead to the extremely complex nature of nutrient cycling . Three essential components of aquatic ecosystems are discussed, namely carbon, nitrogen and phosphorus .The objective of this paper is to illustrate in condensed form the heterogeneous nature of nutrient cycling processes . In addition, the importance of sediments in understanding nutrient cycling is discussed from a water management perspective .

Internal phosphorus loading from bottom sediments of a shallow preliminary reservoir

“…The bottom sediments collected the heat faster than at other stations, and it influenced the rate of organic matter decomposition. This may also explain the significant statistical relationship between temperature and the value of released phosphorus, which was confirmed by literature data (Forsberg 1989). The negative correlation between the concentration of dissolved oxygen and the release rate of phosphorus was also reported by other authors (Wiśniewski 1995, Kleeberg and Kozerski 1997, Søndergaard et al 2003.…”

Phosphorus immobilization in Lake Głęboczek following treatment with polyaluminum chloride

“…Release of phosphorus and nitrogen compounds from the bottom sediments is regarded as the main reason for delayed or unsuccessful improvement of lake water quality, after the external sources of pollution have been fully controlled (Forsberg 1989, Marsden 1989. Consequently, it is necessary to employ appropriate restoration techniques.…”

Investigation of the effectiveness of the cleaning flume system applied on the Młynówka River (Lubusz voivodeship)

“…Sytuacja ta może mieć miejsce mię-dzy innymi ze względu na wciąż wysokie zapotrzebowanie tlenowe osadów dennych związane z ich znaczną miąższością i organicznym charakterem. Zgodnie z klasyczną teorią Einsele/Mortimera warunki redukcyjne w interfazie woda-osad denny sprzyjają uwalnianiu fosforu wcześniej zaadsorbowanego na cząstkach depozytów jeziornych, zwłaszcza frakcji związanej z żelazem [Forsberg 1989]. Tym samym, w sytuacji wzrostu stężenia fosforu reagującego, przy jednocześnie wysokiej koncentracji nieorganicznych form azotu (zwłaszcza azotu azotanowego -średnie stęże-nie odnotowaliśmy na poziome 1,295 mgN dm -3 ), może dojść do intensywnego wzrostu biomasy autotrofów.…”

“…Zróżnicowanie (w %) średnich wartości oznaczanych wskaźników pomiędzy stanowiskami badawczymi 4 + i TRP, należy tłumaczyć procesami destrukcji materii organicznej w systemie filtrującym oraz wydzielaniem do środowiska produktów metabolicznych biofilmu. Należy pamiętać, że instalacje do oczyszczania wody funkcjonujące jak opisywany obiekt tylko do pewnego momentu działają jako pułapka dla zanieczyszczeń niesionych wraz z przepływem.…”